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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)



Mecanismos

Iframe

>Top



Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15526, 0)



Modelo

Top

>Top



Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$K_t$
K_t
Energia cinética translacional
J
$m_i$
m_i
Massa inercial
kg
$m$
m
Ponto de massa
kg

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$v$
v
Velocidade
m/s
$\vec{v}$
&v
Velocidade (vector)
m/s

Cálculos


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

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m \vec{v} \cdot \vec{v} $

K_t = m * &v . &v / 2


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

K_t = m_i * v ^2/2

ID:(15471, 0)



Energia cinética translacional

Equação

>Top, >Modelo


No caso em que se estuda a translação, a definição de energia

$ dW = \vec{F} \cdot d\vec{s} $



é aplicada ao segundo princípio de Newton

$ F = m_i a $



resultando na expressão

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

$K_t$
Energia cinética translacional
$J$
5288
$m_i$
Massa inercial
$kg$
6290
$v$
Velocidade
$m/s$
6029

A energia necessária para que um objeto passe da velocidade $v_1$ para a velocidade $v_2$ pode ser calculada usando a definição com

$ dW = \vec{F} \cdot d\vec{s} $



Com a segunda lei de Newton, essa expressão pode ser reescrita como

$\Delta W = m a \Delta s = m\displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t}\Delta s$



Usando a definição de velocidade com

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



obtemos

$\Delta W = m\displaystyle\frac{\Delta v}{\Delta t}\Delta s = m v \Delta v$



onde a diferença de velocidades é

$\Delta v = v_2 - v_1$



Além disso, a velocidade em si pode ser aproximada pela velocidade média

$v = \displaystyle\frac{v_1 + v_2}{2}$



Usando ambas as expressões, obtemos a expressão

$\Delta W = m v \Delta v = m(v_2 - v_1)\displaystyle\frac{(v_1 + v_2)}{2} = \displaystyle\frac{m}{2}(v_2^2 - v_1^2)$



Portanto, a energia varia conforme

$\Delta W = \displaystyle\frac{m}{2}v_2^2 - \displaystyle\frac{m}{2}v_1^2$



Dessa forma, podemos definir a energia cinética

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

ID:(3244, 0)



Energia cinética translacional (vetor)

Equação

>Top, >Modelo


A energia cinética de translação unidimensional é igual a

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



assim, no caso multidimensional,

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m \vec{v} \cdot \vec{v} $

$K_t$
Energia cinética translacional
$J$
5288
$m$
Ponto de massa
$kg$
6281
$\vec{v}$
Velocidade (vector)
$m/s$
4969

A energia cinética de translação unidimensional

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



pode ser generalizada em forma vetorial substituindo o quadrado por um produto escalar

$\vec{v}^2=\vec{v}\cdot\vec{v}$



resultando em

$ K_t =\displaystyle\frac{1}{2} m \vec{v} \cdot \vec{v} $

ID:(7110, 0)