Energia cinética (J)

Energia cinética: Ec = (1/2)·m·v²

A energia cinética é a energia que um corpo carrega por estar em movimento: Ec = (1/2)·m·v², em joules, com massa em kg e velocidade em m/s. A relação é quadrática em v: dobrar a velocidade quadruplica a energia. Exemplo: um carro de 1.500 kg a 100 km/h (27,8 m/s) carrega Ec ≈ 579 kJ. Uma bala 9 mm (8 g) a 350 m/s tem 490 J. O teorema do trabalho-energia diz que o trabalho resultante sobre um corpo é igual à variação da energia cinética: W = ΔEc. A distância de frenagem segue d = v²/(2·μ·g) — também cresce com o quadrado da velocidade.

Aplicações

Crash test veicular (kJ a 50/60 km/h), distância de frenagem em rodovia, balística forense, montanhas-russas, queda livre (Ec aumenta enquanto Ep diminui) e turbinas eólicas, em que a Ec do vento segue (1/2)·ρ·A·v³ — cúbica na velocidade do vento, por isso pequenos ganhos de vento geram grandes ganhos de potência.

Perguntas frequentes

Por que dobrar a velocidade quadruplica a energia? A velocidade aparece ao quadrado. Passar de 50 para 100 km/h multiplica a energia de colisão por quatro, não por dois.

Energia cinética é vetor? Não — é grandeza escalar (sempre ≥ 0), diferente do momento linear p = m·v, que é vetor.

Como Ec se relaciona com energia potencial? Em um sistema conservativo sem atrito, a energia mecânica total se conserva: Ec + Ep = constante. Uma bola em queda converte Ep em Ec.