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Este artigo foi coescrito por Grace Imson, MA. Grace Imson é professora de matemática com mais de 40 anos de experiência. Atua hoje no City College of San Francisco e integrou o Departamento de Matemática da Saint Louis University. Ensinou matemática em todos os níveis de ensino. Possui Mestrado em Educação, especialização em Administração e Supervisão pela Saint Louis University.
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Existem duas formas de energia: a potencial e a cinética. A primeira é a que um objeto tem em relação à posição de outro[1]. Por exemplo, se você estiver sobre uma montanha, tem mais energia potencial do que alguém na base dela. A energia cinética é a que um objeto tem quando está em movimento[2]. Ela pode surgir por conta da vibração, da rotação ou da translação (movimento de um lugar para o outro)[3]. A energia cinética de qualquer objeto pode facilmente ser determinada por uma equação que use a massa e a velocidade dele[4].
Passos
Conheça a fórmula para o cálculo dessa energia. A equação é: EC = 0,5 x mv2. "EC" é energia cinética, "m" é massa, ou a medida de quanta matéria está presente em um objeto e "v", é a velocidade do objeto (ou a taxa na qual ele muda de posição)[5].- Sua resposta sempre deve ser dada em joules (J), a unidade padrão de medida para a energia cinética. Ela equivale a 1 kg * m2/s2.
Determine a massa do objeto. Se estiver resolvendo um problema no qual a massa não é dada, você precisará descobri-la. Para tanto, pode-se pesar o objeto em uma balança e obter a massa em quilogramas (kg).- Zere a balança. Antes de pesar o objeto, você deve zerar a ferramenta. [6]
- Coloque o objeto na balança. Com cuidado, insira o item e marque a massa dele em quilogramas.
- Converta os gramas em quilogramas, se necessário. Para o cálculo final, a massa deve estar em quilogramas.
Calcule a velocidade do objeto. Muitas vezes, o problema fornecerá essa medida. Caso contrário, você pode determiná-la usando a distância que o item percorre e quanto tempo ele leva para percorrê-la[7]. A unidade da velocidade é metros por segundo (m/s).- A velocidade é definida pela equação deslocamento dividido pelo tempo: "V = d/t". Ela é uma quantidade vetorial, o que significa que ela tem magnitude e direção. A primeira é o valor que a quantifica enquanto a segunda, é o sentido em que a velocidade age durante o movimento.
- Por exemplo, a velocidade de um objeto pode ser 80 m/s ou -80 m/s, dependendo da direção do deslocamento.
- Para calcular a velocidade, é só dividir a distância que o objeto percorreu pelo tempo que ele levou para percorrê-la.
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Anote a equação. A fórmula para o cálculo desta energia é: EC = 0,5 x mv2. "EC" é energia cinética, "m" é massa, ou a medida de quanta matéria está presente em um objeto e "v", é a velocidade do objeto, ou a taxa na qual ele muda de posição[8].- Sua resposta sempre deve ser dada em joules (J), a unidade padrão de medida para a energia cinética. Ela equivale a 1 kg * m2/s2.
Coloque a massa e a velocidade na equação. Se você não souber alguma dessas medidas, precisará calculá-la. Digamos que você tenha as duas quantidades e esteja trabalhando para resolver o seguinte problema: "Determine a energia cinética de uma mulher de 55 kg correndo a uma velocidade de 3,87 m/s". Como você sabe a massa e a velocidade da mulher, pode colocá-las na equação:[9]- EC = 0,5 x mv2
- EC = 0,5 x 55 x (3,87)2
Resolva a equação. Depois de inserir a massa e a velocidade, você pode descobrir a energia cinética (EC). Faça o quadrado da velocidade e multiplique todas as variáveis juntas. Lembre-se de deixar a resposta em joules (J). [10]- EC = 0,5 x 55 x (3,87)2
- EC = 0,5 x 55 x 14,97
- EC = 411,675 J
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Anote a equação. A fórmula para o cálculo dessa energia é: EC = 0,5 x mv2. "EC" é energia cinética, "m" é massa, ou a medida de quanta matéria está presente em um objeto, e "v" é a velocidade do objeto, ou a taxa na qual ele muda de posição[11].- Sua resposta sempre deve ser dada em joules (J), a unidade padrão de medida para a energia cinética. Ela equivale a 1 kg * m2/s2.
Insira as variáveis conhecidas. Em alguns problemas, você pode saber a energia cinética e a massa ou a velocidade. O primeiro passo para resolver a equação é colocar todas as variáveis conhecidas nela.- Exemplo 1: qual a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
- EC = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Exemplo 2: qual a massa de um objeto com energia cinética de 100 J e velocidade de 5 m/s?
- EC = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Exemplo 1: qual a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
Reorganize a equação para encontrar a variável desconhecida. Usando a álgebra, você pode descobrir o valor organizando todas as variáveis conhecidas de um lado da equação.- Exemplo 1: qual a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
- EC = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Multiplique a massa por 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Divida a energia cinética pelo produto: 500/15 = 33,33
- Faça a raiz quadrada para encontrar a velocidade: 5,77 m/s
- Exemplo 2: qual a massa de um objeto com energia cinética de 100 J e velocidade de 5 m/s?
- EC = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Calcule o quadrado da velocidade: 52 = 25
- Multiplique por 0,5: 0,5 x 25 = 12,5
- Divida a energia cinética pelo produto: 100/12,5 = 8 kg
Publicidade- Exemplo 1: qual a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
Referências
- ↑ https://www.chem.wisc.edu/deptfiles/genchem/netorial/modules/thermodynamics/energy/energy2.htm
- ↑ https://www.chem.wisc.edu/deptfiles/genchem/netorial/modules/thermodynamics/energy/energy2.htm
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/energy/Lesson-1/Kinetic-Energy
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/energy/Lesson-1/Kinetic-Energy
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/energy/u5l1c.cfm
- ↑ http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/labtech/mass.htm
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Speed-and-Velocity
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/energy/u5l1c.cfm
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/energy/u5l1c.cfm
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Professora de Matemática
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