Energia na Física

Explicamos o que é energia na física, em que consistem a energia potencial e a energia cinética. Além disso, como a força atua e o que é trabalho.

O que é energia?

Na física, nos referimos à energia como a capacidade de um sistema ou fenômeno de realizar um determinado trabalho. A palavra energia vem do grego enérgico que significa “força de ação” ou “força de trabalho”. É um conceito amplamente utilizado nesta ciência e em outras em geral, com diversos significados e significados.

Esta capacidade de realizar trabalhos é fundamental para o interesse da física pela energia, uma vez que esta disciplina estuda os sistemas da natureza como ações e reações nas quais a matéria está inter-relacionada e a energia é transferida de um sistema para outro, de uma forma para outra.

De fato, a energia É governado de acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica (na Mecânica clássica, ou seja, newtoniana), que estabelece que a quantidade de energia no universo é sempre estável, permanente e não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.

Por outro lado, na mecânica relativística, regida pela Teoria da Relatividade de Albert Einstein, energia e massa têm uma relação mais próxima que define a famosa equação E = mc², isto é, a energia é igual à massa vezes a velocidade da luz ao quadrado. Assim, todos os corpos, simplesmente por serem compostos de matéria, possuem uma quantidade de energia dada pela equação de Einstein.

Por outro lado, energia (E) e trabalho (W) são equivalentesportanto são medidos no mesmo tipo de unidades: Joules ou Joules (J), ou seja, Newtons por metro (N/m).

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Energia potencial

A energia potencial está associada a um determinado corpo ou sistema físico em virtude de sua posição ou altura, ou seja, com base em um campo de forças no qual está imerso. Este tipo de energia pode ser classificada em:

• energia potencial gravitacional. É a energia que um corpo massivo possui quando imerso em um campo gravitacional. Os campos gravitacionais são criados em torno de objetos com massas muito grandes (como as massas dos planetas e do Sol). Por exemplo, um carro de montanha-russa tem energia potencial máxima na sua posição mais alta porque está imerso no campo gravitacional da Terra. Assim que o carro cai, ele perde altura e a energia potencial é transformada em energia cinética.
• energia potencial eletrostática. Em termos de eletricidade, aplica-se também o conceito de energia potencial, que pode ser convertida em outras formas de energia, como a cinética, a térmica ou a luminosa, dada a enorme versatilidade do eletromagnetismo. Neste caso a energia resulta do campo de forças elétricas produzidas pelas partículas carregadas.
• energia potencial elástica. A energia potencial elástica tem a ver com a propriedade de elasticidade da matéria, que é a tendência de recuperar a sua forma original após ter sido submetida a forças deformantes superiores à sua resistência. Um exemplo claro de energia elástica é o de uma mola que se estica ou contrai devido a uma força externa e retorna à sua posição original quando essa força não é mais aplicada. Outro exemplo é o sistema de arco e flecha. Neste último, a energia potencial elástica atinge seu valor máximo à medida que o arco é tensionado puxando a fibra elástica, dobrando levemente a madeira, mas ainda com velocidade zero. No instante seguinte a energia potencial torna-se cinética e a flecha é lançada a toda velocidade para frente.

Mais em: Energia potencial

Energia cinética

A energia cinética é a energia do movimento e geralmente é designada pelos sinais K, T ó CEpois é extremamente importante para os diversos campos da física. Um corpo que se move a uma determinada velocidade terá energia cinética associada..

A energia cinética é fundamental para o conceito de temperatura, na verdade a temperatura é a energia cinética do partículas que constituem uma substância ou objeto.

A fórmula tradicional para calcular a energia cinética de um corpo movendo-se com velocidade (v) é a seguinte: Ec = ½.mv²

Ver mais: Energia cinética

Força

Na física, força é uma magnitude vetorial (dotada de direção e significado) que é capaz de modificar o momento ou a forma de um determinado corpo ou material. Não é equivalente a esforço ou energia.

A força é medida no Sistema Internacional por Newtons (N). Um Newton é definido como a quantidade de força necessária para acelerar um objeto de massa 1 kg em 1 m/s.².

Trabalho

Na física newtoniana (clássica), o trabalho de uma força é definido como o produto da força e a distância através da qual essa força é aplicada.

Este trabalho será equivalente à quantidade de energia necessária para movê-lo acelerado.

O trabalho é representado pelo símbolo C (de Inglês trabalhar), é uma magnitude escalar (sem direção) e é expressa nas mesmas unidades que a energia (joules).

Pode ajudá-lo: Trabalhe em física