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Flashcard FC279207

Por que a energia cinética de um corpo varia conforme o sistema de referência?

Dinâmica

CEBRASPE (CESPE) · 2023

De acordo com o assunto Física: Dinâmica, responda:

Por que a energia cinética de um corpo varia conforme o sistema de referência?
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Resposta

Porque ela depende de v, que é relativa, enquanto a massa é invariante.

Explicação:
A energia cinética é dada por \(E_{cin}=\dfrac{1}{2}mv^{2}\).
Como m é uma grandeza intrínseca e não muda entre referenciais, mas v depende do referencial, o valor de \(v^{2}\) e, portanto, de \(E_{cin}\) muda entre sistemas de referência.
As leis (por exemplo, o teorema trabalho‑energia) são válidas em qualquer referencial, porém os valores numéricos da energia cinética são relativos.

Exemplo:
Considere um veículo de massa \(m=1500\ \text{kg}\).
No referencial do solo, \(v_{1}=20\ \text{m/s}\): \(E_{1}=\dfrac{1}{2}\cdot1500\cdot20^{2}=\dfrac{1}{2}\cdot1500\cdot400=300000\ \text{J}.\)
No referencial que se move a \(15\ \text{m/s}\) na mesma direção, a velocidade do veículo é \(v_{2}=20-15=5\ \text{m/s}\): \(E_{2}=\dfrac{1}{2}\cdot1500\cdot5^{2}=\dfrac{1}{2}\cdot1500\cdot25=18750\ \text{J}.\)
Assim, o mesmo corpo apresenta energias cinéticas diferentes em referenciais distintos.





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