Cinética

2. Energia Cinética e Trabalho

“Energia é uma grandeza escalar associada ao estado (ou condição) de um ou mais objetos.”

2.1 Energia Cinética A energia cinética K associada ao movimento de uma partícula de massa m e velocidade de módulo v , em que v está bem abaixo da velocidade da luz, é . (11)
A energia cinética está associada ao estado de movimento de um objeto. Quanto mais rápido o objeto se move, maior será sua energia cinética. Quando um objeto está em repouso, sua energia cinética é nula. A unidade do SI da energia cinética, e de todas as demais formas de energia, é o joule (J), dado em termos das unidades de massa e velocidade como:
1 joule = 1 J = 1 kg.m2/s2.

Exemplo: Em 1896, em Waco, Texas, William Crush posicionou duas locomotivas nas extremidades opostas de uma longa ferrovia de 6,4 km, deu partida nas mesmas com os aceleradores amarrados e permitiu a colisão frontal na velocidade máxima, diante de 30.000 espectadores. Centenas de pessoas foram feridas por destroços que voaram; várias foram mortas. Supondo que cada locomotiva pesava 1,2 x 106 N e tinha uma aceleração constante de 0,26m/s2, qual era a energia cinética das duas locomotivas imediatamente antes da colisão?

2.2 Trabalho O trabalho W é a energia transferida para um objeto ou de um objeto através de uma força que atua sobre o mesmo. Energia transferida para o objeto correspondente a um trabalho positivo, e energia transferida de objeto correspondente a um trabalho negativo. Trabalho, então, é energia transferida; “realizar” trabalho é o ato de transferir a energia. O trabalho tem a mesma unidade da energia e é uma grandeza escalar. O trabalho realizado sobre uma partícula por uma força constante em um deslocamento é (12) na qual  é o ângulo constante entre os sentidos de e . Para calcular o trabalho que uma força realiza sobre um objeto quando o mesmo se move através de um certo deslocamento, usamos apenas a componente da força ao longo do