Energia cinética perdida na colisão
Quando um corpo de 2 kg a 4 m/s gruda em outro de 3 kg a −2 m/s, 21,6 J dos 22 J de energia cinética viram calor, deformação ou som. Informe as massas e as velocidades com sinal. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- M1
- 2
- V1
- 4
- M2
- 3
- V2
- -2
- Massa total
- 5 J
- Massa reduzida
- 1,2
- Velocidade final
- 0,4
- Energia cinética inicial
- 22
Esta calculadora de energia cinética perdida na colisão indica quanta energia mecânica desaparece quando dois corpos ficam unidos em um choque frontal perfeitamente inelástico. Você informa as duas massas e suas velocidades iniciais unidimensionais; o motor conserva o momento linear para obter a velocidade final compartilhada, compara a energia cinética inicial e a final e devolve a diferença positiva como energia dissipada em calor, deformação ou som. Uma forma fechada equivalente usa a massa reduzida: a energia cinética perdida é a metade de mu vezes o quadrado da velocidade relativa de aproximação, com mu igual a m1 m2 sobre m1 mais m2. O resultado é totalmente determinístico, sem chamadas de rede, sem amostragem e sem atalhos dependentes de data. As massas devem ser não negativas e a massa total não pode ser zero, ou a velocidade final comum e a perda de energia ficam indefinidas.
O que significa energia cinética perdida em uma colisão perfeitamente inelástica
Em uma colisão frontal perfeitamente inelástica os dois objetos ficam unidos e se movem como um único corpo combinado após o impacto. O momento ao longo da linha de movimento se conserva se os impulsos externos forem desprezíveis durante o breve contato, de modo que a soma de massa vezes velocidade antes do choque iguala a massa total vezes a velocidade final compartilhada depois do choque. A diferença é a energia cinética perdida, que os livros associam à conversão irreversível em calor, deformação permanente, som ou outros canais não mecânicos.
A mesma perda pode ser escrita com a massa reduzida mu igual a m1 m2 sobre m1 mais m2 como metade de mu vezes o quadrado de abrir parêntese v1 menos v2 fechar parêntese, quantidade sempre não negativa para massas e velocidades reais e que só se anula quando a velocidade relativa é zero.
Esta calculadora informa essa perda escalar junto com as grandezas intermediárias que tornam o resultado auditável: entradas normalizadas, massa total, massa reduzida, velocidade final, KE inicial, KE final, a precisão usada, uma etiqueta de método, um lembrete de fórmula e uma dica de unidade em joules quando as massas estão em quilogramas e as velocidades em metros por segundo. Aproximações em sentidos opostos usam sinais de velocidade opostos no mesmo eixo; um corpo inicialmente em repouso simplesmente tem velocidade inicial zero.
Onde as verificações de perda de energia em colisão se encaixam no estudo, no projeto e no software
Os estudantes encontram energia cinética perdida quando um livro introduz colisões perfeitamente inelásticas, quando um laboratório deixa massa de modelar cair sobre um carrinho e pergunta quanta energia não se conservou, ou quando um problema de concurso acopla conservação de momento a uma pergunta de perda de energia após o impacto de aderência. Professores podem pré-gerar chaves de resposta para valores modestos de massa e velocidade sem confiar em calculadoras opacas que mudam de unidades em silêncio ou confundem casos elásticos e inelásticos.
Desenvolvedores chamam o mesmo contrato a partir de scripts para semear vetores de teste determinísticos em demos de física de jogos, normalizar parâmetros de choque digitados pelo usuário antes de uma verificação de corpo livre ou de deformação, ou atender enunciados de desafios de programação que exigem os joules perdidos em vez de um esboço à mão.
Verificações de engenharia e de produto de primeira ordem usam a fórmula quando só se conhecem massas e velocidades de aproximação e basta um limite superior de dissipação de energia antes de modelar cargas multi-eixo ou plasticidade do material.
Casos de uso
Checagens de energia em lição de casa e laboratório
Calcule a energia cinética perdida a partir de duas massas e velocidades iniciais antes de corrigir folhas ou comparar com estimativas energéticas de sensores.
Software de tutoria e projeto
Normalize massas e velocidades de aproximação digitadas pelo usuário para aulas de perda de energia, demos de choque e ajudas interativas de física.
Perguntas frequentes
Como se define a energia cinética perdida?
De forma equivalente KE_lost = ½·μ·(v1−v2)² com μ = m1m2/(m1+m2). Com massas em kg e velocidades em m/s, a energia está em joules (J).
O que acontece se a massa total for zero?
Ambas as massas zero (ou massa total numericamente zero) deixam indefinidas a velocidade final e a perda de energia.
Esta ferramenta modela colisões elásticas ou restituição?
Não. Ela só calcula a energia cinética perdida em um evento perfeitamente inelástico de aderência. Use outra ferramenta se precisar de velocidades de ricochete elástico ou de um coeficiente de restituição.
Por que os resultados são arredondados a uma precisão?
A precisão padrão é 10 casas decimais; você pode definir precision de 0 a 15.
Por que a perda é zero quando os dois corpos têm a mesma velocidade?
Porque a perda depende da velocidade relativa entre eles. Se ambos já se movem juntos, a colisão não muda nada e nenhuma energia vira calor ou deformação; a perda também é zero quando uma das massas é nula.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/kinetic-energy-lost-collision \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"m1":2,"v1":4,"m2":3,"v2":-2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/kinetic-energy-lost-collision", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"m1": 2,
"v1": 4,
"m2": 3,
"v2": -2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/kinetic-energy-lost-collision",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"m1": 2,
"v1": 4,
"m2": 3,
"v2": -2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/kinetic-energy-lost-collision", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"m1":2,"v1":4,"m2":3,"v2":-2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"m1":2,"v1":4,"m2":3,"v2":-2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/kinetic-energy-lost-collision", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"m1": 2,
"v1": 4,
"m2": 3,
"v2": -2
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.kinetic_energy_lost_collision",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
O que significa energia cinética perdida em uma colisão perfeitamente inelástica
A energia cinética não se conserva: a energia cinética inicial é metade de m1 vezes v1 ao quadrado mais metade de m2 vezes v2 ao quadrado, enquanto a final é metade da massa total vezes v_f ao quadrado. Não há simulação de contato multi-corpo nem caminho com coeficiente de restituição: o motor avalia a fórmula de perda de energia dentro da faixa numérica suportada ou rejeita a entrada com invalid_input. Os casos rejeitados incluem massas ou velocidades ausentes, valores não finitos, magnitudes acima dos tetos documentados, massa negativa e qualquer caso em que a massa total seja zero ou numericamente zero, porque a divisão por zero não deixa definida a velocidade final comum nem a massa reduzida. Se você precisar apenas da velocidade final de aderência sem balanço energético, velocidades de ricochete elástico ou uma ferramenta livre de KE igual a metade m v ao quadrado, use esses endpoints dedicados; esta página responde somente à energia cinética perdida em uma colisão frontal perfeitamente inelástica com saída numérica estável adequada a folhas de exercícios, testes unitários e consumidores de API.
Como massas e velocidades são lidas e como a KE perdida permanece reproduzível
Massa zero em um corpo é permitida quando a outra massa é positiva; nesse limite a massa reduzida é zero e a energia cinética perdida é zero porque não há um segundo corpo com o qual compartilhar momento. Ambas as massas zero são rejeitadas porque a massa total não deve ser zero. As velocidades podem ser positivas, negativas ou zero para codificar a direção em um eixo unidimensional; a ferramenta não converte sistemas de unidades por você, então mantenha as massas coerentes entre si e as velocidades em uma unidade de comprimento por tempo compatível para que a energia fique em joules ou em uma unidade de energia coerente. Sinais de mais iniciais opcionais e notação científica em strings numéricas são permitidos quando se interpretam como decimais finitos; espaços embutidos e tokens não numéricos são rejeitados. Os campos preferidos são m1 e m2 para as duas massas e v1 e v2 para as duas velocidades iniciais, mas os aliases mass1, M1 e mass_1 para m1, mass2, M2 e mass_2 para m2, e velocity1, u1, vel1, V1 para v1 mais velocity2, u2, vel2, V2 para v2 são aceitos para que planilhas, query strings e formulários tipados reutilizem o mesmo contrato. As massas devem ser finitas e não negativas: uma massa negativa falha com invalid_input e uma mensagem que nomeia o campo, para que uma célula errada não se torne um resultado silencioso sem sentido. Um campo opcional precision, com aliases decimals e dp, escolhe quantas casas decimais expor nas saídas numéricas, com padrão dez e teto quinze para que os goldens JSON permaneçam estáveis. Combine a execução gratuita no navegador desta página com a API paga quando precisar do mesmo resultado matemático dentro de um pipeline automatizado sem reimplementar a fórmula de perda de energia inelástica.
Onde as verificações de perda de energia em colisão se encaixam no estudo, no projeto e no software
Ferramentas de produto e educação usam o endpoint quando um aprendiz digita duas massas e duas velocidades e a interface deve mostrar quanta energia cinética desapareceu após um choque perfeitamente inelástico. Nesta página o trabalho roda inteiramente no seu navegador; pela API cada consulta bem-sucedida custa US$ 0,002, a validação falha não é cobrada e nada é armazenado após a resposta. Essa divisão — exploração interativa gratuita e uma API paga idêntica — combina com o restante do catálogo KIT de nível A e permite passar de uma demo de sala de aula a um pipeline automatizado sem mudar o resultado matemático. Combine com o auxiliar de velocidade comum inelástica, velocidades finais elásticas, energia cinética ou força-peso quando precisar de mecânica relacionada, e com outros endpoints matemáticos ao montar um pequeno laboratório de calculadoras de física gratuitas e determinísticas.
Casos de integração
Fixtures de teste determinísticos
Gere valores reproduzíveis de KE perdida para testes unitários, demos de física de jogos e asserções de CI sobre colisões de aderência.
Perguntas técnicas
Quanto custa a calculadora de energia cinética perdida na colisão?
É gratuita no seu navegador nesta página. Pela API uma solicitação bem-sucedida custa US$ 0,002; entradas inválidas não são cobradas.