Calcular energia cinética

Existem duas formas de energia: energia potencial e cinética. Energia potencial é a energia de um objeto em relação à posição de outro objeto. Por exemplo, se você está no topo de uma colina, você tem mais energia potencial do que na base da colina. A energia cinética é a energia de um objeto em movimento. A energia cinética pode ser criada por vibração, rotação ou translação (deslocamento). A energia cinética de qualquer objeto pode ser facilmente determinada usando uma equação que considera a massa e a velocidade do objeto.

Degraus

Parte 1 de 3: Entendendo a Energia Cinética

Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 1
1. Conheça a fórmula para calcular a energia cinética. A fórmula para calcular a energia cinética (KE) é E = 0.5 x MV. Aqui está m a massa (quanta matéria está presente em um objeto) e v representa a velocidade (vetor) do objeto (ou seja, a extensão em que um objeto se move).
  • A resposta deve ser sempre dada em joules (J), a unidade padrão de medida da energia cinética. É equivalente a 1 kg *m/s.
Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 2
2. Determinar a massa de um objeto. Se você resolver um problema em que a massa não é dada, você terá que determiná-la. Você pode fazer isso pesando o objeto em uma balança dando a massa em quilogramas (kg).
  • Defina o equilíbrio. Antes de pesar o objeto, você precisará definir a balança para zero. Zerar a escala é chamado de calibração.
  • Coloque o objeto na balança. Coloque cuidadosamente o objeto na balança e registre sua massa em quilogramas.
  • Converter se necessário, o número de gramas em quilogramas. Para o cálculo final, a massa deve estar em quilogramas.
  • Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 3
    3. Calcule a velocidade do objeto. A velocidade do objeto é frequentemente dada para uma tarefa. Caso contrário, você pode determinar a velocidade usando a distância que um objeto se move e o tempo que leva para percorrer essa distância. A unidade para velocidade vetorial é metros por segundo (m/s).
  • A velocidade vetorial é definida pela equação deslocamento dividido pelo tempo: v = d/t. A velocidade vetorial é um vetor, o que significa que tem magnitude e direção. A magnitude é um valor numérico para indicar a velocidade, enquanto a direção é a direção da velocidade durante o movimento.
  • Por exemplo, a velocidade vetorial de um objeto pode ser 80 m/s ou -80 m/s, dependendo da direção em que o objeto está se movendo.
  • Para calcular a velocidade vetorial, divida a distância percorrida pelo objeto pelo tempo que leva para percorrer essa distância.
  • Parte 2 de 3: Calculando a Energia Cinética

    Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 4
    1. Escreva a equação. A fórmula para calcular a energia cinética (KE) é KE = 0,5 x mv. Isso afirma m para massa (a quantidade de matéria em um objeto), e v representa a velocidade vetorial de um objeto (o deslocamento de um objeto).
    • Sua resposta deve estar sempre em joules (J), uma medida padrão de energia cinética. É equivalente a 1 kg *m/s.
    Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 5
    2. Aplique a massa e a velocidade vetorial à equação. Se você não souber a massa ou a velocidade vetorial do objeto, terá que calculá-lo. Mas suponha que você conheça os dois valores e queira 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 conhece a massa e a velocidade da mulher, pode inserir na equação:
  • KE = 0,5 x mv
  • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
  • Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 6
    3. Resolva a equação. Depois de inserir a massa e a velocidade vetorial na equação, você pode resolver a energia cinética (KE). Eleve a velocidade ao quadrado e depois multiplique todas as variáveis ​​juntas. Não se esqueça de dar sua resposta em joules (J).
  • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
  • KE = 0,5 x 55 x 14,97
  • KE = 411,675 J
  • Parte 3 de 3: Usando energia cinética para determinar a velocidade ou massa vetorial

    Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 7
    1. Escreva a equação. A fórmula para calcular a energia cinética (KE) é KE = 0,5 x mv. Isso afirma m para massa (a quantidade de matéria em um objeto), e v representa a velocidade vetorial de um objeto (o deslocamento de um objeto).
    • Sua resposta deve sempre ser dada em joules (J), a medida padrão da energia cinética. É equivalente a 1 kg *m/s.
    Imagem intitulada Calcular a Energia Cinética Passo 8
    2. Insira as variáveis ​​que você conhece. Para alguns problemas, a energia cinética e a massa, ou a energia cinética e a velocidade vetorial, podem ser conhecidas. O primeiro passo para resolver este problema é inserir todas as variáveis ​​conhecidas.
  • Exemplo 1: Qual é a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
  • KE = 0,5 x mv
  • 500 J = 0,5 x 30 x v
  • Exemplo 2: Qual é a massa de um objeto com uma energia cinética de 100 J e uma velocidade de 5 m/s?
  • KE = 0,5 x mv
  • 100 J = 0,5 x m x 5
  • Imagem intitulada Calcular Energia Cinética Passo 9
    3. Reorganize a equação para resolver a variável desconhecida. Usando álgebra, você pode encontrar a variável desconhecida deslocando todas as variáveis ​​conhecidas para um lado da equação.
  • Exemplo 1: Qual é a velocidade de um objeto com massa de 30 kg e energia cinética de 500 J?
  • KE = 0,5 x mv
  • 500 J = 0,5 x 30 x v
  • Multiplique a massa por 0,5: 0,5 x 30 = 15
  • Divida a energia cinética pelo produto: 500/15 = 33,33
  • Calcule a raiz quadrada para encontrar a velocidade: 5,77 m/s
  • Exemplo 2: Qual é a massa de um objeto com uma energia cinética de 100 J e uma velocidade de 5 m/s?
  • KE = 0,5 x mv
  • 100 J = 0,5 x m x 5
  • Quadrado da velocidade: 5 = 25
  • Multiplicar por 0.5: 0,5 x 25 = 12.5
  • Divida a energia cinética pelo produto: 100/12,5 = 8 kg

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