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Energia cinética translacional

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A energia cinética de translação é uma função da velocidade alcançada através da aplicação de uma força durante um tempo determinado enquanto percorre um caminho dado.Assim, a energia cinética de translação é proporcional à massa do objeto e ao quadrado da velocidade.

>Modelo

ID:(753, 0)



Energia cinética translacional

Modelo

A energia cinética de translação é uma função da velocidade alcançada através da aplicação de uma força durante um tempo determinado enquanto percorre um caminho dado. Assim, a energia cinética de translação é proporcional à massa do objeto e ao quadrado da velocidade.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$a$
a
Aceleração instantânea
m/s^2
$\Delta v$
Dv
Diferença de velocidade
m/s
$\Delta s$
Ds
Distância percorrida em um tempo
m
$F$
F
Força com massa constante
N
$m_i$
m_i
Massa inercial
kg
$s$
s
Posição
m
$t$
t
Tempo
s
$\Delta t$
Dt
Tempo decorrido
s
$t_0$
t_0
Tempo inicial
s
$W$
W
Trabalho
J
$W_0$
W_0
Trabalho inicial
J
$\Delta W$
DW
Variação de trabalho
J
$s_0$
s_0
Velocidade
m
$v$
v
Velocidade
m/s
$v_0$
v_0
Velocidade inicial
m/s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

A energia necess ria para que um objeto passe da velocidade angular $\omega_1$ para a velocidade angular $\omega_2$ pode ser calculada usando a defini o

$ \Delta W = T \Delta\theta $



Com a segunda lei de Newton, podemos reescrever essa express o como

$\Delta W=I \alpha \Delta\theta=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta$



Usando a defini o de velocidade angular

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



obtemos

$\Delta W=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta=I \omega \Delta\omega$



A diferen a entre as velocidades angulares

$\Delta\omega=\omega_2-\omega_1$



Por outro lado, a pr pria velocidade angular pode ser aproximada pela velocidade angular m dia

$\omega=\displaystyle\frac{\omega_1+\omega_2}{2}$



Usando ambas as express es, obtemos a equa o

$\Delta W=I \omega \Delta \omega=I(\omega_2-\omega_1)\displaystyle\frac{(\omega_1+\omega_2)}{2}=\displaystyle\frac{I}{2}(\omega_2^2-\omega_1^2)$



Assim, a energia varia de acordo com

$\Delta W=\displaystyle\frac{I}{2}\omega_2^2-\displaystyle\frac{I}{2}\omega_1^2$



Podemos usar isso para definir a energia cin tica

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m_i v ^2$

(ID 3244)

A energia necess ria para que um objeto passe da velocidade angular $\omega_1$ para a velocidade angular $\omega_2$ pode ser calculada usando a defini o

$ \Delta W = T \Delta\theta $



Com a segunda lei de Newton, podemos reescrever essa express o como

$\Delta W=I \alpha \Delta\theta=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta$



Usando a defini o de velocidade angular

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



obtemos

$\Delta W=I\displaystyle\frac{\Delta\omega}{\Delta t}\Delta\theta=I \omega \Delta\omega$



A diferen a entre as velocidades angulares

$\Delta\omega=\omega_2-\omega_1$



Por outro lado, a pr pria velocidade angular pode ser aproximada pela velocidade angular m dia

$\omega=\displaystyle\frac{\omega_1+\omega_2}{2}$



Usando ambas as express es, obtemos a equa o

$\Delta W=I \omega \Delta \omega=I(\omega_2-\omega_1)\displaystyle\frac{(\omega_1+\omega_2)}{2}=\displaystyle\frac{I}{2}(\omega_2^2-\omega_1^2)$



Assim, a energia varia de acordo com

$\Delta W=\displaystyle\frac{I}{2}\omega_2^2-\displaystyle\frac{I}{2}\omega_1^2$



Podemos usar isso para definir a energia cin tica

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m_i v ^2$

(ID 3244)

A defini o de la aceleração média ($\bar{a}$) considerada como a rela o entre la diferença de velocidade ($\Delta v$) e o tempo decorrido ($\Delta t$). Ou seja,

$ dv \equiv v - v_0 $



e

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



A rela o entre ambos definida como la aceleração centrífuga ($a_c$)

$ \bar{a} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta v }{ \Delta t }$

dentro desse intervalo de tempo.

(ID 3678)

Se partirmos de la velocidade ($s_0$) e quisermos calcular la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$), é necessário definir um valor para la posição ($s$).

Em um sistema unidimensional, la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) é obtido simplesmente subtraindo la velocidade ($s_0$) de la posição ($s$), resultando em:

$ \Delta s = s - s_0 $

(ID 4352)

Dado que o momento ($p$) se define con la massa inercial ($m_i$) y la velocidade ($v$),

$ p = m_i v $



Si la massa inercial ($m_i$) igual a la massa inicial ($m_0$), ent o podemos derivar o momento em rela o ao tempo e obter la força com massa constante ($F$):

$F=\displaystyle\frac{d}{dt}p=m_i\displaystyle\frac{d}{dt}v=m_ia$



Portanto, chegamos conclus o de que

$ F = m_i a $

(ID 10975)


Exemplos


(ID 15526)


(ID 15471)


ID:(753, 0)