O conceito de energia é fundamental para a manutenção do universo, especialmente para a sobrevivência dos seres vivos.
Neste resumo, você descobrirá a definição do que é a energia e quais são os seus tipos no campo da física. Dessa maneira, prossiga com a leitura para conferir.
Conceito de energia: definição
Primeiramente, este conceito na física se refere a uma propriedade fundamental que descreve a capacidade de um sistema realizar trabalho (ação feita sobre uma força). Assim, ele é uma grandeza escalar que pode ser transferida entre sistemas ou transformada de uma forma para outra, mas nunca criada ou destruída. Por exemplo, a luz solar é a principal fonte de energia que alimenta o planeta.
Em suma, a conservação da energia é um princípio fundamental na física. Nesse sentido, ele atesta que a energia total de um sistema isolado permanece constante ao longo do tempo, embora possa ser transformada por meio da aplicação de uma força.
De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida referente à energia é o joule (J). A saber, 1 joule é a quantidade de energia necessária para que um objeto se desloque 1 metro contra a ação de uma força externa de 1 N. Por outro lado, no que se refere à calorimetria, 1 joule equivale a 4,1 cal, o que representa a equivalência mecânica do calor.
Além disso, ao considerarmos a correlação entre energia e trabalho, temos duas fórmulas possíveis. Quando a força é constante e não é paralela ao deslocamento do objeto, podemos estabelecer que T = F × D × Cos(θ). Nesta fórmula, o trabalho é gerado pela multiplicação da força (N), da distância (m) e do cosseno do ângulo entre força e trabalho (º). Entretanto, caso a força tenha o mesmo sentido do deslocamento, o trabalho será T = F x D.
Tipos de energia
O conceito de energia pode assumir diversas formas, com cada uma associada a diferentes fenômenos físicos e com capacidade de conversão em outros modos de energia, como você pode ver a seguir.
Mecânica
Ademais, a energia mecânica representa a soma da energia cinética com a energia potencial de um sistema físico. Desse modo, ela agrega a capacidade de um corpo de realizar trabalho.
Cinética
A energia cinética está relacionada ao movimento de um objeto e depende de sua massa e velocidade. A saber, quanto mais massivo e mais rápido o objeto se mover, maior será sua energia cinética. Assim, ela é diretamente proporcional à velocidade ao quadrado do corpo em movimento.
Fórmula: Ec = mv²/2
Ec: energia cinética
m: massa (kg)
v: velocidade (m/s)
Térmica
A energia térmica está relacionada à energia interna de um sistema e está associada ao movimento das partículas que o compõem. Logo, quanto maior for a temperatura de um objeto, maior será sua energia térmica.
Sobretudo, ela está presente em corpos com temperatura acima do zero absoluto. Neste sentido, denominamos a energia térmica transferida entre dois corpos de “calor”.
Potencial
A energia potencial está associada à posição ou configuração de um objeto em um campo de força. Por exemplo, um objeto elevado em relação ao solo possui energia potencial gravitacional devido à atração da Terra. Da mesma forma, uma mola comprimida possui energia potencial elástica.
- Fórmula da energia potencial gravitacional: Ep = mgh (massa do corpo (kg), aceleração da gravidade (m/s²) e altura(m)).
- Fórmula da energia potencial elástica: Ep = kx²/2 (k é a constante elástica (N/m) e x a deformação da mola (m)).
- Fórmula da energia potencial elétrica: Ep = K0Q1Q2/d (K0 é a constante eletrostática do vácuo (Nm²/C²), Q1 e Q2 os módulos das cargas elétricas (medidos em Coulomb) e d a distância (m)).
Nuclear
Enfim, o conceito de energia nuclear se relaciona com a energia obtida a partir da fissão de núcleos dos átomos. Ou seja, ela advém do resultado da interação entre prótons e nêutrons, assim como é emitida por meio da radiação ou de partículas.
Elétrica
Adiante, a energia elétrica se associa a cargas elétricas em movimento e é amplamente utilizada em sistemas elétricos e eletrônicos. Logo, o deslocamento destas cargas proporcionam a corrente elétrica (eletricidade).
Química
Por fim, o conceito de energia química representa a energia presente nas ligações químicas. Por exemplo, a sua captação ocorre por meio da queima de combustíveis.
Gostou deste resumo sobre a energia na física? Então, leia também o nosso material sobre o MRU e o MRUV na Cinemática.