Paritian

Física

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

Energia cinética (relatividade) 1,39038e+16 J
Energia cinética (Newton, ½mv²) 1,12344e+16 J
Fator de Lorentz 1,154701
Relativista ÷ clássica 1,2376
Quantidade de movimento 173 085 256 kg·m/s
Como varia
Energia cinética (relatividade)Velocidade em percentagem da luz 0 – 95. Energia cinética (relatividade): 0 → 1,97956e+17; Energia cinética (Newton, ½mv²): 0 → 4,05563e+16Energia cinética (relatividade)Energia cinética (Newton, ½mv²)05e+161e+171,5e+172e+17020406080Velocidade em percentagem da luz (%)

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

SímboloSignificadoUnidade
mMassakg
vpVelocidade em percentagem da luz%
KEEnergia cinética (relatividade)J
KCEnergia cinética (Newton, ½mv²)J
GAFator de Lorentz—
RARelativista ÷ clássica—
PQuantidade de movimentokg·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.