Energia Na Física

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

O que é energia?

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

Essa capacidade de realizar trabalho é fundamental para o interesse da física pela energia, pois essa 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 pela Segunda Lei da Termodinâmica. (na Mecânica clássica, isto é, 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, ou seja, a energia é igual à massa vezes a velocidade da luz ao quadrado. Assim, todos os corpos, simplesmente por serem feitos de matéria, possuem uma quantidade de energia dada pela equação de Einstein.

Por outro lado, energia (E) e trabalho (W) são equivalentespor isso 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 corpo ou sistema físico determinado em virtude de sua posição ou de sua altura, ou seja, com base em um campo de forças no qual está imerso. Este tipo de energia pode ser classificado em:

• energia potencial gravitacional. É a energia que um corpo maciço possui quando imerso em um campo gravitacional. 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 uma energia potencial máxima em sua posição mais alta porque está imerso no campo gravitacional da Terra. Ao cair, o vagão perde altitude e a energia potencial é transformada em energia cinética.
• energia potencial eletrostática. Ao nível da eletricidade aplica-se também o conceito de energia potencial, que pode ser convertida noutras formas de energia, como a cinética, térmica ou luminosa, dada a enorme versatilidade do eletromagnetismo. Neste caso a energia resulta do campo de forças elétricas produzido 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 sua forma original após ser submetida a forças deformantes maiores que 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 quando o arco é esticado 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 disparada para a frente a toda velocidade.

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Energia cinética

A energia cinética é a energia do movimento, e geralmente é designada pelos sinais k, T o CEuma vez que é extremamente importante para os diversos campos da física. Um corpo que se move a uma certa velocidade terá uma energia cinética associada.

A energia cinética é fundamental no conceito de temperatura, de fato a temperatura é a energia cinética do partículas que compõem um de uma substância ou objeto.

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

Veja Mais: Energia Cinética

Força

Na física, a força é uma quantidade vetorial (dotada de direção e sentido) capaz de modificar a quantidade de movimento 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.

Trabalhado

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

Esse trabalho será igual à quantidade de energia necessária para movê-lo rapidamente.

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

Pode te ajudar: eu trabalho em física