Qual é a energia cinética da luz: fatos detalhados

A energia cinética se refere à energia que faz com que qualquer coisa se mova. Neste artigo, examinaremos tudo em profundidade sobre o que é energia cinética de luz. Aqui, exploraremos e descobriremos as respostas para a lista das seguintes perguntas:

• Qual é a energia cinética da luz?
• A luz tem energia cinética?
• Como encontrar a energia cinética da luz?
• Equação da energia cinética da luz.
• Como você encontra a energia cinética na velocidade da luz?
• Como você encontra a energia cinética do momento?
• Como a energia cinética e o momento estão relacionados?

Créditos de imagem: imagem de Florian Kurz da P 

Energia é uma propriedade de itens que podem ser transmitidos a outros objetos ou transformados em várias formas, mas não pode ser gerada ou destruída. É uma qualidade de entidades que pode ser transmitida a outros objetos ou transformada em outros tipos. A energia cinética é a energia associada a coisas em movimento ou movimento.

Leia mais sobre princípios e tipos de energia

A seguir está a definição de energia cinética:

“A energia cinética de um objeto é a medida do trabalho que um objeto pode realizar em virtude de seu movimento.”

Unidades de medida da energia cinética:

A unidade SI de energia cinética é Joule, ou seja, é igual a 1 kg.m².s^-2

A unidade CGS de energia cinética é erg.

Leia mais sobre os usos da energia cinética

Tipos de energia cinética:

Há cinco tipos de energia cinética conforme listado abaixo

• Energia radiante
• Energia térmica
• Energia sonora
• Energia elétrica
• Energia mecânica

Agora, vamos ver qual é o energia cinética da luz?

Qual é a energia cinética da luz?

A energia da luz é um tipo de radiação eletromagnética com comprimentos de onda que o olho humano pode perceber.

A energia cinética é definida como a energia que faz com que os objetos se movam. Se tiver a capacidade de elevar algo, é considerada energia potencial. No entanto, é a mesma energia que se apresenta de maneiras diferentes. Consequentemente, como a luz também é apenas energia em movimento, ela pode ser referida como "energia cinética".

A luz tem energia cinética?

Quando a energia faz com que as coisas se movam, isso é conhecido como energia cinética.

A energia da luz é resultado de seu movimento. Como os fótons não têm massa, sua energia cinética é igual à energia total. Então, a luz tem energia cinética.

Como encontrar a energia cinética da luz?

A luz, que é uma espécie de radiação eletromagnética, possui energia cinética.

A energia relativística E de uma partícula com massa de repouso m₀ e o momento p é dado por

E²-p²c² =m₀²c⁴

Se o resto massa m₀ da partícula é zero (como para a luz, também chamada de fótons),

Nós temos

E = pc ou p = E / c

Mas p = νE / c²

νE / c²= E / c

portanto, ν = c

Mostra que a velocidade ν de uma partícula de massa em repouso zero é sempre igual ac, a velocidade da luz.

Nós também saiba que para um fóton de frequência ν,

E = hν

Onde h = constante da prancha

A luz é composta de partículas com características semelhantes às de ondas, como os fótons. A ideia da dualidade onda-partícula é utilizada para caracterizar esta propriedade particular da luz que parece semelhante a uma onda. O comprimento de onda da luz visível varia de 400 a 700 nanômetros (nm).

Equação da energia cinética da luz.

Para calcular a energia cinética, multiplique a massa pelo quadrado da velocidade pela constante 1/2. Essa equação possui duas variáveis: a massa do corpo (m) e sua velocidade (v).

Sua representação clássica é a seguinte:

E_k=(1/2)mv²

E sua representação relativística é dada por,

Como você encontra a energia cinética na velocidade da luz?

Se algo se move na velocidade da luz, terá uma quantidade infinita de energia cinética, que é maior do que todo o Universo. A razão por trás disso é que nada pode se mover mais rápido ou em um ritmo mais rápido do que a luz.

De acordo com a mecânica clássica, a energia cinética de um corpo é determinada pela massa do corpo e também pela velocidade do corpo.

A massa multiplicada pelo quadrado da velocidade e multiplicada pela constante 1/2 é igual à energia cinética. A seguir está a equação:

E_k=(1/2)mv²

Onde,

m = massa e v = velocidade (ou velocidade) do corpo

A seguinte equação descreve a relação entre a energia cinética clássica de um objeto e seu momento:

E_k=p²/ 2m

Onde, P = momentum

Para calcular a energia cinética de um corpo cuja velocidade é uma grande fração daquela da luz, deve-se usar a relatividade especial para explicar o fato de que o corpo está se movendo à velocidade da luz. É importante compreender como usar a relatividade especial para resolver problemas envolvendo partículas de alta velocidade.

Para dar conta do momento linear na relatividade especial, devemos modificar a fórmula. A formulação relativística para o momento linear utiliza m para a massa de repouso, v, v para velocidade e velocidade, respectivamente, ec para a velocidade da luz no vácuo, a expressão relativística para o momento linear é:

p=mγv

Onde γ = fator de Lorentz

Considerando que a energia cinética de um objeto é proporcional ao seu momento, vemos naturalmente que a fórmula relativística para a energia cinética seria diferente de seu equivalente clássico. Na verdade, a formulação relativística para a energia cinética é a seguinte:

A equação demonstra que a energia de um objeto se aproxima do infinito quando a velocidade do objeto v se aproxima da velocidade da luz c. A conclusão é que um item não pode ser acelerado além desse limite.

Como você encontra a energia cinética do momento?

A energia cinética é a quantidade de energia que qualquer material possui à medida que acelera, enquanto o momento é a quantidade de massa que um item possui quando está em movimento.

Multiplique e divida RHS por m

Sabemos que p = mv. Substituindo mv na equação acima, obtemos,

Como a energia cinética e o momento estão relacionados?

Existe uma correlação entre a energia cinética e o momento por causa de suas conexões com a massa e a velocidade

Usando matemática, a relação entre a energia cinética e o momento pode ser expressa como

Como resultado, podemos afirmar que a energia cinética de um corpo é a relação entre o momento linear de uma substância e sua energia cinética que está sendo estudada.

Por causa da relação do momento de energia, o momento aumenta diretamente com a velocidade em um objeto constante, mas a energia cinética cresce em proporção direta ao quadrado da velocidade.

Então, aqui neste artigo estudamos o que é a energia cinética da luz.

Leia também:

• Energia cinética para energia nuclear
• Como encontrar energia interna
• Como projetar sistemas de refrigeração magnética com eficiência energética magnética
• Exemplo de energia potencial em energia mecânica
• Exemplo de energia radiante em energia potencial
• Como medir experimentalmente a energia do ponto zero
• Como determinar a energia em um feixe de laser
• Exemplos de energia das marés
• Como medir a energia térmica gerada pelo atrito em máquinas
• Como melhorar a segurança da energia nuclear em projetos de reatores