Calculadora de Energia Cinética

Última atualização: 2026-05-18

Definição

Energia cinética é a energia que um corpo possui em razão do seu movimento. Qualquer objeto com massa não nula e velocidade diferente de zero possui energia cinética; essa energia equivale ao trabalho mecânico necessário para acelerar o objeto do repouso até a velocidade atual — ou, inversamente, ao trabalho que o objeto é capaz de realizar ao desacelerar até o repouso.

A calculadora determina dois resultados a partir da massa e da velocidade informadas:

• Energia cinética (EC) — a energia armazenada no movimento, em joules, quilojoules ou quilocalorias.
• Momento linear (p) — o produto da massa pela velocidade, em kg·m/s.

As fórmulas

m é a massa em quilogramas e v a velocidade em metros por segundo.

Dependência quadrática da velocidade

A relação com v² vem da integração da segunda lei de Newton ao longo da distância de aceleração a partir do repouso. A consequência é expressiva:

Um carro que bate em uma parede a 100 km/h não causa o dobro do dano de um a 50 km/h — causa quatro vezes mais. Os limites de velocidade e o design de zonas de deformação dos veículos baseiam-se nessa relação não linear.

Exemplos de cálculo

Arremesso de beisebol

Uma bola de beisebol (0,145 kg) lançada a 40 m/s (≈ 90 mph):

EC = 0,5 × 0,145 × 40² = 0,5 × 0,145 × 1 600 = 116 J

p = 0,145 × 40 = 5,8 kg·m/s

Montanha-russa no fundo da descida

Um vagão de 500 kg cai de 30 m de altura e atinge $v = \sqrt{2 \times 9{,}81 \times 30} \approx 24{,}3$ m/s na parte mais baixa:

EC = 0,5 × 500 × 24,3² ≈ 147 600 J ≈ 148 kJ

(A energia potencial gravitacional mgh = 500 × 9,81 × 30 = 147 150 J coincide quase exatamente.)

Carro em rodovia

1 500 kg a 100 km/h (27,78 m/s):

EC = 0,5 × 1 500 × 27,78² ≈ 579 000 J ≈ 579 kJ

Toda essa energia é dissipada em calor nas pastilhas e discos de freio a cada parada a partir da velocidade de rodovia.

Momento linear versus energia cinética

Em uma colisão perfeitamente elástica (duas bolas de bilhar), ambas as grandezas são conservadas. Em uma colisão inelástica (dois carros), apenas o momento é conservado — a energia cinética se transforma em calor, som e deformação.

Relação entre elas: EC = p² / (2m)

O limite relativístico

A fórmula EC = ½mv² é a aproximação clássica newtoniana, válida quando a velocidade do objeto é muito menor que a velocidade da luz (c ≈ 3 × 10⁸ m/s). Para objetos do cotidiano — carros, bolas, aviões — o erro é completamente desprezível.

Acima de cerca de 10% de c (≈ 30 000 km/s), deve-se usar a fórmula relativística completa: $KE = (\gamma - 1)mc^2$, onde $\gamma = 1/\sqrt{1 - v^2/c^2}$.