Qual é a relação entre o trabalho feito contra a gravidade e Energia Cinética?

Qual é a relação entre o trabalho feito contra a gravidade e Energia Cinética?

Na física, os conceitos de trabalho e energia cinética estão intimamente relacionados e fácil confundir. A situação fica mais complicada se o trabalho feito é levantar um objeto contra a força da gravidade da Terra, em vez de movê-lo ao longo do chão. Para ilustrar como trabalho e mudança energia cinética como você trabalha contra a gravidade, é útil pensar em um exemplo, como levantar uma bola.

Objetos em repouso

Imagine que você tem uma bola sentado no chão. A gravidade puxa a bola para baixo em direção à terra, mas a terra está fornecendo uma quantidade igual de força na direção oposta. As forças são iguais e opostas, de acordo com a Terceira Lei de Newton, e nenhum trabalho está sendo feito. Pode parecer contra-intuitivo, já que as forças estão a ser aplicadas, mas, na física, o trabalho é definido por ambos força constante e movimento direcional.

Fazendo Trabalho e Energia Cinética

Quando uma força atua sobre um objeto superação da inércia do objeto e faz com que ele se mova, o trabalho está sendo feito. A energia cinética é a energia de movimento com base na velocidade do objecto e a sua massa, independente da força que actua sobre ele, a partir de um conceito diferente, mas intimamente ligado a trabalhar. Por exemplo, se a sua bola está se movendo e você empurrá-lo mais rápido, você tem a energia cinética inicial e final da bola e da diferença entre os dois valores representa o trabalho que você tem feito.

A Relação de Gravidade

A força da gravidade é a força que todos os objectos exercida sobre as mesmas, e a força de puxar que depende da massa do objecto. A Terra é muito grande, e nós trabalhamos contra a força da gravidade do planeta quando mover objetos longe dele, ou levantá-los. Ao levantar a bola, as forças que você está agindo contra a incluir a inércia da bola e da força da gravidade. Ao levantar a bola você cria energia cinética, mas seu trabalho contra a gravidade também muda a energia potencial da bola.

Juntando tudo

Quando você levantar a bola, a bola é inicialmente pressionando contra sua mão e sua mão está pressionando as costas contra a bola. A bola não tem nem potencial nem energia cinética. Como você levantar a bola, seu braço está fazendo um trabalho para mover a bola para cima. A bola tem uma energia cinética à medida que sobe, mas a energia potencial da bola também aumenta à medida que levantá-la porque a energia potencial é uma combinação da força da gravidade, a massa da bola e a altura da bola. O trabalho que você faz é a soma da variação da energia potencial ea mudança na energia cinética.

Energia potencial gravitacional

Depois de ter terminado de levantar a bola contra a gravidade, você já não está fazendo o trabalho ea bola só tem energia potencial. Se você deixou a bola cair, que a energia potencial gravitacional seria lançado como energia cinética e a aceleração seria trabalho devido à força da gravidade.

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