Como usar
- Escolha a Fórmula de que precisa, por exemplo Energia cinética: E = ½mv².
- Digite os valores que você conhece nos seus campos, por exemplo Massa m 2 e Velocidade v 10, e deixe exatamente um campo vazio: o que você quer descobrir.
- Leia o resultado em Valor calculado e veja Todos os valores e Como é calculado.
As fórmulas
A energia cinética é a energia que um corpo em movimento tem por causa do seu movimento. A energia potencial é a que um corpo tem por causa da sua altura acima de um nível de referência. O trabalho é a energia transferida por uma força que desloca o seu ponto de aplicação, e a potência é a rapidez com que o trabalho é realizado.
energia cinética E = ½ m v²
energia potencial E = m g h
trabalho W = F d cos θ
potência P = W ÷ t
1 J = 1 N × 1 m = 1 kg·m²/s² 1 W = 1 J/s
- A energia cinética cresce com o quadrado da velocidade: o dobro da velocidade dá quatro vezes a energia.
- O trabalho depende do ângulo: uma força perpendicular ao movimento não realiza trabalho, e uma força contrária ao movimento realiza trabalho negativo.
- A unidade de energia e de trabalho é o joule (J), e a unidade de potência é o watt (W), que é um joule por segundo.
Isolar qualquer campo
A calculadora tem três campos preenchidos e um vazio. Ela usa a fórmula para achar o vazio: por divisão, quando ele é um fator; por raiz quadrada, quando o valor está elevado ao quadrado (como a velocidade na energia cinética); e pelo arco-cosseno, no caso do ângulo. Um valor que dá divisor igual a zero, raiz quadrada negativa ou cosseno acima de 1 é informado, e não mostrado como número.
O que a calculadora não cobre
- Trabalho de uma força que muda ao longo do caminho, como a de uma mola: isso exige a integral da força sobre a distância.
- Energia de rotação e elástica, calor do atrito e energia guardada em uma bateria ou em um combustível.
- Velocidades próximas à da luz, em que a fórmula ½mv² deixa de ser exata.
Exemplo resolvido: um carro de 1.500 kg a 20 m/s
Com a fórmula E = ½mv², m = 1.500 kg e v = 20 m/s: E = ½ × 1.500 × 20² = 300.000 J, que são 300 kJ. O carro tem 300 kJ de energia cinética.
Se os freios levam o carro ao repouso, essa energia é retirada pelo trabalho dos freios. Uma força de 6.000 N ao longo de 50 m faz W = 6.000 × 50 × cos 180° = −300.000 J, a mesma energia, com o sinal mostrando que a força freia o carro.
| Grandeza | Valor |
|---|---|
| Massa m | 1.500 kg |
| Velocidade v | 20 m/s |
| Energia E (calculada) | 300 kJ |
| Força F, distância d e ângulo θ | 6.000 N, 50 m, 180° |
| Trabalho W (calculado) | −300 kJ |
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre trabalho e energia?
Trabalho é a energia transferida para um corpo, ou dele, por uma força que o desloca, enquanto energia é o que o corpo possui. Uma força realiza trabalho de mesmo valor que a variação da energia cinética que causa, por isso as duas são medidas na mesma unidade, o joule.
Por que a velocidade aparece elevada ao quadrado na energia cinética?
O trabalho necessário para levar um corpo do repouso à velocidade v é a força vezes a distância, e a distância necessária cresce com v². Assim a energia cresce com v², e dobrar a velocidade multiplica a energia por quatro.
Por que o ângulo reduz o trabalho?
Só a parte da força que está na direção do movimento realiza trabalho, e essa parte é F cos θ. A 60° metade da força realiza trabalho, e a 90° nenhuma realiza.
Em que unidade é medida a potência?
A potência é medida em watts (W). Um watt é um joule por segundo, então 500 J em 10 s dão 50 W. Uma potência de 2,5 kW é 2.500 W, e a calculadora escreve o resultado com o prefixo adequado.
Posso digitar kWh para a energia?
Sim. Um quilowatt-hora são 3,6 milhões de joules (3,6 MJ), então 1 kWh em 1 h é 1 kW. A calculadora converte kWh e Wh em joules, e horas em segundos, antes de calcular a resposta.
Por que g é 9,80665 m/s²?
É a gravidade padrão, definida como exatamente 9,80665 m/s² pela Conferência Geral de Pesos e Medidas em 1901. A gravidade em um lugar real difere um pouco desse valor, então a energia potencial é exata em relação a um nível de referência, e não uma grandeza absoluta.
Fontes
- Wikipédia (em inglês): Kinetic energy
- Wikipédia (em inglês): Potential energy (gravitational potential energy U = mgh)
- Wikipédia (em inglês): Work (physics), W = Fs cos θ
- Wikipédia (em inglês): Power (physics), P = dW/dt
Números e texto verificados pela última vez em terça-feira, 10 de novembro de 2026.