Lavoro vs energia: differenza e confronto

Un sistema di particelle è definito da molte funzioni presenti nel sistema. Queste funzioni sono forza, spostamento, lavoro, energia, ecc.

Una funzione può essere derivata da o da un'altra funzione definita per il sistema. Le funzioni sono correlate in modo tale che è difficile differenziarle.

Il lavoro e l'energia sono due di queste funzioni scalari che dipendono l'una dall'altra ma differiscono l'una dall'altra.

Conoscere la differenza tra loro è importante per definire un sistema in modo completo e accurato.

Punti chiave

1. Il lavoro è la quantità di energia trasferita quando una forza viene applicata a un oggetto e lo sposta nella direzione della forza, mentre l'energia è la capacità di compiere lavoro.
2. Il Lavoro è una grandezza scalare in quanto dipende dallo spostamento dell'oggetto, mentre l'Energia è una grandezza scalare o vettoriale a seconda del tipo di Energia considerata.
3. L'unità di lavoro è Joule, e anche l'energia è Joule ma può essere espressa in altre unità come la caloria o l'elettronvolt.

Lavoro vs Energia

In Fisica, il lavoro è una misura della forza applicata su una distanza, indicando lo sforzo per provocare un movimento. In fisica, l'energia è la capacità complessiva di compiere un lavoro o avviare un cambiamento e può esistere in diverse forme, come cinetica, potenziale, termica, nucleare e altro ancora.

Il lavoro svolto su un oggetto è la forza applicata su un oggetto che provoca un cambiamento di direzione e spostamento dell'oggetto. Il lavoro svolto su un oggetto può essere positivo o negativo a seconda della relazione tra la direzione della forza e la direzione dello spostamento.

L'energia è il capacità di un oggetto da sottoporre a lavoro. Producono o creare lavorare in un sistema con un oggetto. L'energia di un oggetto non dipende dalla direzione o dallo spostamento dell'oggetto. Esistono molti tipi di energia, come l'energia chimica, potenziale e meccanica.

Tavola di comparazione

Parametri di confronto	Lavora	Energia
Significato	È la forza applicata su un oggetto per provocare un cambiamento di direzione o causare lo spostamento dell'oggetto.	È la capacità di produrre o creare lavoro. È una funzione di un sistema.
Etimologia	È in uso dal 1826. Fu coniato dal matematico francese Gaspard-Gustave Coriolis.	Deriva dalla parola greca "Energia" ed è stata usata da quando Aristotele introdusse questo termine nel 4 aC.
Tipo di viaggio	Il lavoro dipende dalla direzione. Se la forza applicata è nella stessa direzione della direzione dello spostamento, allora il lavoro è positivo e viceversa.	L'energia non dipende dalla direzione poiché è una quantità scalare.
Cilindrata	Supponiamo che l'oggetto non subisca alcuno spostamento. In tal caso, il lavoro dell'oggetto è considerato nullo, anche se l'oggetto ha percorso una certa distanza ma ritorna nella posizione iniziale.	L'energia non dipende interamente dal valore dello spostamento. Quindi, anche se lo spostamento è zero, non è necessario che l'energia applicata sia zero.
Equazione	L'equazione per il valore numerico del lavoro è forza lavoro x distanza.	Esistono molte equazioni per trovare l'energia poiché esistono molti tipi di energia come elettrica, chimica, ecc.

Cos'è il lavoro?

Il lavoro svolto è la forza applicata a un oggetto per causare lo spostamento e un cambiamento nella direzione del movimento dell'oggetto.

Viene anche utilizzato per misurare l'energia trasferita a un oggetto dalla forza esterna per provocare un cambiamento nello stato dell'oggetto.

Il lavoro svolto su un oggetto dipende dalla direzione. Se la direzione della forza applicata è la stessa della direzione dello spostamento causato, allora il lavoro svolto è positivo.

Se la direzione della forza applicata è opposta, il lavoro svolto è negativo.

L'equazione del lavoro svolto è

lavoro=forza x spostamento.

L'unità SI del lavoro svolto è Joules(J), ma si può usare anche Nm. Un joule è definito come 1 N di forza esterna applicata per provocare uno spostamento di 1 m.

Esempio: spingere un muro. In questo caso il lavoro compiuto è nullo perché non c'è spostamento. Spingere un cartone da A a B. Il lavoro è finito.

Cos'è l'energia?

L'energia è la capacità di un oggetto di subire un lavoro per produrre una forza esterna sull'oggetto. L'energia di un sistema di particelle si conserva sempre. Quindi segue la legge di conservazione dell'energia.

Per un sistema di particelle, l'energia non può essere creata né distrutta. Deve cambiare da una forma all'altra. Pertanto, ci sono molti tipi di energia.

Esempi: energia meccanica, energia chimica ed energia potenziale.

Ogni tipo di energia viene utilizzato per definire l'energia utilizzata in diversi tipi di sistemi. Esempio: l'energia chimica è l'energia ottenuta dai cambiamenti chimici nell'ambiente circostante.

Ogni tipo di energia ha un'energia diversa equazioni.

L'equazione per l'energia potenziale è,
E = MGH
anche l'unità SI per l'energia è J e può essere rappresentata come Nm (Newton-metro).

Principali differenze tra lavoro ed energia

1. I due termini "lavoro" ed "energia" hanno definizioni diverse. Il lavoro è definito come la forza applicata a un oggetto. La forza applicata dovrebbe causare un cambiamento di direzione o spostamento dell'oggetto; solo allora il lavoro è finito. D'altra parte, l'energia è la capacità di produrre o creare lavoro su un oggetto. Un oggetto può subire un lavoro.
2. Anche l'origine delle due parole è diversa. Il termine "energia" fu derivato da Aristotele nel 4 aC. È stato coniato dalla parola greca "Energia" ed è stato utilizzato da quando il termine è stato coniato. Sebbene il lavoro e l'energia siano strettamente collegati, la derivazione del lavoro è stata fatta molto più tardi. Fu coniato per la prima volta dal matematico francese Gaspard-Gustave Coriolis nel 1826.
3. Energia e lavoro sono grandezze scalari, cioè la grandezza non dipende dalla direzione. Ma il lavoro svolto dipende dalla direzione. Se la forza applicata è nella stessa direzione della direzione di spostamento dell'oggetto, allora il lavoro svolto è positivo e viceversa. Qui, l'entità del lavoro svolto non dipende dalla direzione, ma il lavoro è svolto. L'energia non dipende dalla direzione.
4. Per il lavoro svolto su un oggetto, l'oggetto deve subire uno spostamento. Quando l'oggetto si sposta di una certa distanza e ritorna alla sua posizione iniziale, anche se la distanza non è zero, lo spostamento dell'oggetto è zero. Anche in questo caso il lavoro svolto è nullo. L'energia non dipende interamente dallo spostamento dell'oggetto.
5. L'equazione per calcolare la grandezza del lavoro è,

Lavoro=forza x spostamento.

L'equazione per l'energia differisce con diversi tipi di energia. Per l'energia potenziale l'equazione è E=mgh, mentre per l'energia cinetica l'equazione è E=1/2 kv^2.

Riferimenti

1. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1286662
2. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19681402006

Ultimo aggiornamento: 11 giugno 2023