Energia é a capacidade de algo gerar força em um determinado corpo, substância ou sistema. Trabalho é a medida da energia que é transferida para um corpo, em razão da aplicação de uma força ao longo de um deslocamento.
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O que é Energia?
Energia é a capacidade de algo gerar força em um determinado corpo, substância ou sistema. Na física, a energia está associada à capacidade de qualquer corpo de produzir trabalho, ação ou movimento.
De acordo com as leis da física, a energia não pode ser criada, mas apenas transformada (primeiro princípio da Termodinâmica), sendo cada um dos tipos de energia capaz de provocar fenômenos determinados e característicos nos sistemas físicos.
Tipos de Energia
1. Energia Mecânica
A energia mecânica pode ser definida como a capacidade de um corpo realizar trabalho. Quando essa capacidade de realizar trabalho está relacionada com o movimento, ela é chamada de energia cinética. Porém, se a capacidade de realizar trabalho estiver relacionada com a posição de um corpo, ela é chamada de energia potencial.
Dentro da energia mecânica, podemos dividi-las em:
- Energia Cinética: é a energia que está relacionada ao movimento dos corpos;
- Energia Potencial (gravitacional, elástica, elétrica, etc.): é a energia que um corpo possui em relação à posição particular que ele ocupa.
Na ausência de atrito, a energia mecânica total de um sistema se conserva, havendo apenas a transformação de energia potencial em energia cinética e vice-versa. Veja:
Emec= Ec + Ep
É importante deixar bem claro que o trabalho e as formas de energia são grandezas escalares. Grandeza é tudo aquilo que pode ser medido, ou seja, que pode ser representado por um número.
Quando uma medida pode ser determinada apenas pelos dados numéricos e a unidade de medida, sem que seja necessário saber sua orientação, trata-se de uma grandeza escalar.
2. Energia Térmica
A energia térmica é uma forma de energia que está relacionada com as altas temperaturas e o calor. A energia térmica é formada como consequência da energia cinética(movimentação) das moléculas e partículas de um determinado corpo.
Quanto maior o movimento destas partículas, maior será a temperatura e, consequentemente, mais intensa será a energia térmica liberada.
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3. Energia Elétrica
A energia elétrica é a principal fonte de energia do mundo, produzida a partir do potencial elétrico de dois pontos de um condutor. Foi o filósofo grego Tales de Mileto quem descobriu por meio de uma experiência, as cargas elétricas e, a partir disso, a palavra “eletricidade” começou a ser utilizada.
4. Energia Química
Energia química é um tipo de energia que está armazenada em todas as matérias com ligações químicas, sendo liberada a partir da quebra dessas ligações.
Por estar contida em determinadas matérias, a energia química também pode ser considerada uma energia potencial.
Para que haja a liberação da energia química é necessário que ocorra uma interferência forte sobre a matéria, alterando a condição das ligações químicas desta.
5. Energia Nuclear
Energia nuclear, também conhecida como energia atômica, é a energia produzida a partir da fissão do núcleo de um átomo, que libera uma grande quantidade de calor, suficiente para produzir energia considerada limpa e renovável.
Para falar de energia e trabalho, o tipo de energia envolvida nessa questão é a Energia Mecânica.
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Energia e Trabalho
Em Física, trabalho significa a relação existente entre a força e o deslocamento. Podemos dizer que existe trabalho quando uma força aplicada em um corpo provoca o deslocamento desse corpo. Assim, quando a força não desloca o corpo, ela não realiza trabalho.
O que é Trabalho?
Trabalho é a medida da energia que é transferida para um corpo, em razão da aplicação de uma força ao longo de um deslocamento. Em Física, trabalho é normalmente representado por W (que vem do inglês work) ou mais frequentemente a letra grega tau (Τ). Para calcular o trabalho de uma força é importante ressaltar que ele pode ser:
Trabalho de uma força constante e paralela ao deslocamento
Nesse caso, o trabalho é calculado quando se tem a força sendo aplicada no mesmo sentido do deslocamento. Pode ser calculado da seguinte forma:
D = deslocamento sofrido pelo corpo.
F = Força aplicada
T = trabalho
Trabalho de uma força constante e não paralela ao deslocamento:
Quando a aplicação da força é constante e não paralela, como no esquema acima, calcula-se o trabalho da seguinte forma:
D = deslocamento sofrido pelo corpo.
F = Força aplicada
T = trabalho
cosθ = é cosseno do ângulo formado entre a força e o deslocamento sofrido pelo corpo
Dependendo do valor de θ, o trabalho de uma força pode ser:
- Positivo (trabalho motor): A força atua no sentido do deslocamento (θ = 0º; cos 0º = 1): o trabalho é máximo;
- Negativo (trabalho resistente): A força atua em oposição ao sentido do deslocamento (θ = 180º; cos 180º = -1): trabalho negativo.
- Nulo: A força é perpendicular ao sentido do deslocamento do corpo (θ= 90º; cos 90º = 0).
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