Calculadora da Energia Cinética Relativista
Energia cinética, fator de Lorentz e quantidade de movimento de um corpo a uma fração importante da velocidade da luz, comparados com o ½mv² de Newton.
Resultados
A linha tracejada marca o valor que escreveu.
O que faz esta ferramenta
Às velocidades do dia a dia o ½mv² é excelente, mas a energia cinética verdadeira é (γ − 1)mc², e as duas afastam-se à medida que a velocidade sobe: a metade da velocidade da luz o valor relativista já é cerca de 24 % maior, e cresce sem limite quando a velocidade se aproxima de c — é por isso que nenhuma quantidade de energia leva uma massa até à velocidade da luz. O gráfico mostra as duas curvas a separarem-se. Para física de partículas, indique a massa da partícula em quilogramas (um eletrão tem cerca de 9,109 × 10⁻³¹ kg).
Fórmula
γ = 1 ÷ √(1 − v²/c²) · E_k = (γ − 1) m c² · p = γ m v
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
m | Massa | kg |
vp | Velocidade em percentagem da luz | % |
KE | Energia cinética (relatividade) | J |
KC | Energia cinética (Newton, ½mv²) | J |
GA | Fator de Lorentz | — |
RA | Relativista ÷ clássica | — |
P | Quantidade de movimento | kg·m/s |
Exemplo resolvido
- Massa1 kg
- Velocidade em percentagem da luz50 %
- Energia cinética (relatividade)1,39038e+16 J
- Energia cinética (Newton, ½mv²)1,12344e+16 J
- Fator de Lorentz1,154701
- Relativista ÷ clássica1,2376
- Quantidade de movimento173 085 256 kg·m/s
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.