Energia è una parola usata nei contesti più svariati, tuttavia, nel campo della Fisica, designa la capacità di eseguire lavoro. L'energia si esprime in molte forme – cinetica, potenziale, chimica, tra le altre – ma essenzialmente è una quantità fisicaastratto, relativo al movimento è questo nolui puòesserecreato o distrutto, ma solo trasformato, applicando una forza.
Guardaanche:forze fondamentali della natura
Energia in fisica
IL energia è un concetto molto complesso e, anche se ne parliamo sempre, formalmente non lo capiamo, poiché la definizione di energia implica un altro concetto fisico: lavoro. Teoricamente e semplicemente, il lavoro è ogni azione che viene fatta contro a forza, ad esempio forza gravitazionale.
Le conoscenze sull'energia sono molto vaste e abbracciano diverse aree di conoscenza. Questa interdisciplinarietà può essere vista quando analizziamo la semplice azione di agire contro gravità.
Quando ci accovacciamo e solleviamo una scatola da terra, stiamo trasformando l'energia. Questa energia, che è stata trasferita alla scatola sotto forma di energia potenziale gravitazionale, è stata esercitata da una forza esterna, generata dalla contrazione di un gran numero di fibre muscolari. Questa contrazione si verifica quando passa la corrente elettrica, che ha origine in cellule specializzate. Queste cellule, a loro volta, possono produrre corrente solo quando ottengono energia dai legami chimici presenti negli alimenti, che, una volta rotti, rilasciano calorie.
Data la complessità del energia, ci limiteremo a ciò che è energia per il for Fisica: L'energia è a grandezzafisicascalata, la cui unità di misura, secondo la SI, e il joule. L'energia è definita dal lavoro. Quando lavoriamo su un corpo, quel corpo scambia energia con noi. oh lavoro è, quindi, il trasformazione o trasferimento dell'energia che si verifica a un corpo che è sottoposto all'applicazione di a forzaesterno.
oh lavoro di una forza modulo costante può essere calcolato come un prodotto interno di forza e distanza. È, quindi, la proiezione della forza sul distanza, cioè al lavoro, solo la distanza percorsa nel in direzione di forza. Vedi sotto la formula utilizzata per calcolare il lavoro:
τ – lavoro (J – joule)
F – forza (N – newton)
d – distanza (m – metro)
θ – angolo tra forza e distanza
Quando si lavora su un corpo, quel corpo subisce aumenti o diminuzioni della quantità di energia in esso contenuta, e questo si manifesta come variazioni nel energia cinetica o potenziale. Ricorda che, come detto, il lavoro consiste di un modulonelSetrasferimentoenergia, quindi, questa energia non è stata creata, ma trasformato.
Vedi anche:Lavoro: concetto e modi per determinarlo
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Quali sono i tipi di energia?
Dato che ce ne sono diversi forze in natura, esistono anche molte forme di energia, ma tutte sono direttamente legate al movimento. Guarda alcuni esempi di forme energetiche:
Energia cinetica: è l'energia associata al movimento, tutto ciò che si muove e ha massa ha energia cinetica. Questa energia è direttamente proporzionale al quadrato della velocità dove si muovono i corpi.
Energia potenziale: è uno che dipende dalla posizione del corpo. Esistono molte forme di energia potenziale, come l'energia potenziale gravitazionale, la energia potenziale elettrica, a energia potenziale elastica, tra gli altri.
energia meccanica: è la somma di energiacinetica con energiepotenziali di qualsiasi sistema fisico. NOI sistemifisiciconservatori dove non c'è attrito si conserva l'energia meccanica.
Energia termica: è quella contenuta nei corpi che sono al di sopra della temperatura del zero Assoluto. Quando l'energia termica viene trasferita tra corpi, si chiama calore.
Energia chimica: è la forma di energia che si trova in legami chimici e può essere ottenuto dalla combustione di combustibili, come benzina, alcool, ecc. Fondamentalmente, è un energia di natura elettrico, poiché i legami chimici derivano da interazioni elettriche.
Elettricità: l'energia potenziale elettrica, detta semplicemente energia elettrica, è quella che si ottiene dall'interazione tra cariche elettriche, separati ad una certa distanza l'uno dall'altro.
Energia nucleare: è l'energia che si ottiene da fissione A partire dal nuclei atomici. Questa energia risulta dall'interazione tra protoni e neutroni, che sono attratti da una sorta di forza fondamentale della natura noto come forza nucleare forte. Scopri di più sull'argomento visitando il nostro articolo: Fisica Nucleare.
Guardaanche: Sette consigli "oro" per uno studio di fisica più efficace
formule energetiche
Esistono formule che vengono utilizzate per calcolare ciascuna delle diverse forme di energia. Controlliamo cosa sono e cosa significa ciascuna delle loro variabili:
→ Formula di energia cinetica
La formula di energiacinetica è tale che questa energia è uguale al prodotto della massa e il quadrato della velocità diviso per 2, come mostrato di seguito:
m – massa (kg)
v – velocità (m/s)
→ Formula di energia potenziale gravitazionale
La formula di energiapotenzialegravitazionale stabilisce che questa forma di energia potenziale è uguale al prodotto di tre grandezze: massa, accelerazione di gravità e altezza:
→ Formula dell'energia potenziale elastica
La formula dell'energia potenziale elastica è uguale al prodotto di costanteelastico e il quadrato della deformazione della molla diviso per 2. Orologio:
K – costante elastica (N/m)
X – deformazione della molla (m)
→ Formula dell'energia potenziale elettrica
La formula di energiapotenzialeelettrico è uguale al prodotto di tre quantità (il modulo delle due cariche elettriche, Q1 e Q2, e una costante di proporzionalità, k0) diviso per la distanza tra le spese:
K0 – costante di vuoto elettrostatico (Nm²/C²)
Q1 e Q2 – moduli di carichi elettrici
d- distanza (m)
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
