Qual é a fórmula para a energia?

 

Qual é a fórmula para a energia? Uma das leis fundamentais do universo é que a energia não é criada nem destruída – ela só muda de forma. Consequentemente, existem muitas fórmulas para a energia. Para entender como essas fórmulas são expressões da mesma coisa, é importante primeiro entender o que os físicos querem dizer quando falam de energia. É uma noção que tem suas raízes nos conceitos da física clássica, como elucidado por Isaac Newton.

 

Qual é a fórmula para a energia?

Força do Trabalho:

As três leis de Newton do movimento formam a base para a física clássica. A primeira lei define a força como a que causa o movimento, e a segunda lei relaciona a força que age sobre um objeto à aceleração que sofre.

 

 

Se uma força (F) acelera um corpo através de uma distância (d), ela usa uma quantidade de trabalho (W) igual à força multiplicada pela distância por um fator que explica o ângulo entre eles (theta). Como expressão matemática, isto significa W = F • d • (cosseno de theta). As unidades métricas para a força são newtons, aquelas para a distância são medidores e aqueles para o trabalho são newton-meters, ou joules. A energia é a capacidade de fazer o trabalho, e também é expressa em joules.

 

 

 

Energia cinética e potencial:

Um objeto em movimento possui a sua energia de movimento, que é equivalente ao trabalho que seria necessário para deixá-lo em repouso. Isso é chamado de energia cinética, e é dependente do quadrado da velocidade do objeto (v), bem como metade da sua massa (m).

 

Matematicamente, isto é expresso como E (k) = 1/2 • m • v • v. Um objeto em repouso no campo gravitacional da Terra possui energia potencial em virtude de sua altitude; Se caísse livremente, ganharia energia cinética igual a esta energia potencial. A energia potencial depende da massa do objeto, da sua altura (h) e da aceleração devida à gravidade (g). Matematicamente, isto é E (p) = m • h • g.

 

 

 

Energia Elétrica:

O cálculo da energia em sistemas elétricos depende da quantidade de corrente que flui através de um condutor (I) em amperes, bem como do potencial elétrico, ou tensão (V), direcionando a corrente, em volts. Multiplicar esses dois parâmetros dá a potência da eletricidade (P) em watts, e multiplicar P pelo tempo durante o qual a eletricidade flui (t) em segundos dá a quantidade de energia elétrica no sistema, em joules.

 

 

A expressão matemática para a energia elétrica em um circuito condutor é E (e) = P • t = V • I • t. De acordo com essa relação, deixar uma lâmpada de 100 watts queimando por um minuto gasta 6.000 joules de energia. Isto é equivalente à quantidade de energia cinética que uma rocha de 1 quilograma teria se você a deixasse cair de uma altura de 612 metros (ignorando a fricção de ar).

 

 

Outras formas de energia:

 
A luz que vemos é um fenômeno eletromagnético que tem energia em virtude das vibrações de pacotes de ondas chamadas fótons. O físico alemão Max Planck determinou que a energia de um fóton é proporcional à freqüência (f) com a qual ela vibra, e calculou a constante de proporcionalidade (h), que é chamada Constante de Plank em sua homenagem.

 

 

A expressão para a energia de um fóton é, portanto, E (p) = h • f. De acordo com a Teoria da Relatividade de Albert Einstein, cada partícula de matéria tem energia potencial inerente proporcional à massa da partícula e ao quadrado da velocidade da luz (c). E (m) = m • c ^ 2. Os cálculos de Einstein foram corroborados pelo desenvolvimento da bomba atômica

 

 

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