Física - Trabalho e Energia

Introdução

  • Ao atuar (aplicar força), ocorre um deslocamento do ponto de aplicação na direção da força, é conhecido como trabalho.

  • O termo trabalho foi introduzido pela primeira vez pelo matemático francês Gaspard Gustave Coriolis em 1826.

  • O trabalho realizado por uma força agindo sobre o objeto é igual ao módulo da força multiplicado pela distância movida na direção da força e é calculado como -

  • Trabalho realizado (W) = Força (F) × Deslocamento (s)

  • O trabalho tem a única magnitude e nenhuma direção.

  • A unidade de trabalho SI é o joule (J).

Energia

  • A energia pode ser convertida na forma, mas não pode ser criada ou destruída. Por exemplo, produção de energia elétrica a partir da energia solar, etc.

  • O objeto que realiza o trabalho perde energia e o objeto no qual o trabalho é realizado ganha energia.

  • Além disso, o objeto que possui energia pode exercer uma força sobre outro objeto para transferir energia do anterior para o posterior.

  • A energia possuída por um objeto é, portanto, medida em termos de sua capacidade de fazer trabalho.

  • A unidade SI de energia é joule (J).

Formas de Energia

  • A seguir estão as principais formas de energia -

    • Energia potencial

    • Energia cinética

    • Energia termica

    • Energia química

    • Energia elétrica

    • Energia luminosa

  • Vamos discutir cada um em breve

Energia potencial

  • A energia, possuída por um corpo em virtude de sua posição em relação aos outros, é conhecida como energia potencial.

  • Portanto, a energia potencial é a energia armazenada em um objeto. Por exemplo, energia potencial gravitacional, energia potencial elástica, energia potencial elétrica, etc.

  • A unidade SI de energia potencial é joule (J).

  • O termo energia potencial foi introduzido pelo engenheiro e físico escocês William Rankine.

Energia cinética

  • A energia que um objeto possui devido ao seu movimento é conhecida como kinetic energy.

  • O corpo em movimento / corrida mantém sua energia cinética, a menos que sua velocidade mude (aumente ou diminua).

  • A unidade SI de energia cinética é joule (J).

Energia termica

  • O calor é uma forma de energia transferida espontaneamente de um corpo mais quente para um mais frio.

Energia química

  • O potencial de uma substância química de passar por uma transformação por meio de uma reação química e transformar outras substâncias químicas é conhecido como energia química. Por exemplo, quebra ou formação de ligações químicas, baterias, etc.

  • A energia química de uma substância (química) pode ser convertida em outras formas de energia por uma reação química. Por exemplo, as plantas verdes convertem a energia solar em energia química (comumente de oxigênio) pelo processo de fotossíntese.

Energia elétrica

  • A energia, derivada da energia potencial elétrica ou energia cinética, é conhecida como energia elétrica.

  • A eletricidade é normalmente produzida por geradores eletromecânicos em uma estação de energia.

  • Os geradores eletromecânicos são movidos principalmente por motores térmicos alimentados pela energia cinética da água corrente e do vento.

  • Os geradores eletromecânicos também são acionados por motores térmicos alimentados por combustão química ou fissão nuclear.

Energia luminosa

  • A luz é uma forma de radiação eletromagnética.

  • A energia da luz provavelmente é a única forma de energia que podemos realmente ver.

  • A luz está transferindo energia através do espaço de uma forma natural. Por exemplo, energia solar.

Lei de Conservação de Energia

  • A lei de conservação de energia afirma que a energia não pode ser criada nem destruída; no entanto, ele só pode ser transformado de uma forma para outra.

  • De acordo com a lei da conservação de energia, a energia total antes e depois da transformação permanece a mesma.

  • A lei da conservação de energia permanece válida em todas as condições e locais e para todos os tipos de transformações.