Diferença entre trabalho e energia (com mesa)

Um sistema de partículas é definido por muitas funções presentes no sistema. Algumas dessas funções são força, deslocamento, trabalho, energia, etc. Uma função pode frequentemente ser derivada em termos de ou de outra função definida para o sistema. As funções são correlacionadas de tal forma que muitas vezes é difícil diferenciá-las.

Trabalho e energia são duas dessas funções escalares que dependem uma da outra e, no entanto, são diferentes uma da outra. É importante saber a diferença entre eles para definir um sistema de forma completa e precisa.

Trabalho vs Energia

A diferença entre Trabalho e Energia é que o trabalho realizado depende do deslocamento e direção do objeto em observação, enquanto a energia do objeto não depende do deslocamento ou direção do objeto.

Trabalho realizado em um objeto é a força aplicada em um objeto que causa uma mudança na direção e deslocamento do objeto. O trabalho realizado em um objeto pode ser positivo ou negativo, dependendo da relação entre a direção da força e a direção do deslocamento.

Energia é a capacidade de um objeto de se submeter ao trabalho. Eles produzem ou criam trabalho em um sistema com um objeto. A energia de um objeto não depende da direção ou do deslocamento do objeto. Existem muitos tipos de energia, como energia química, energia potencial, energia mecânica.

Tabela de comparação entre trabalho e energia

Parâmetros de comparaçãoTrabalhosEnergia
SignificadoÉ a força aplicada em um objeto para causar uma mudança na direção ou causar o deslocamento do objeto.É a capacidade de produzir ou criar trabalho. É função de um sistema.
EtimologiaEstá em uso desde 1826. Foi cunhado pelo matemático francês Gaspard-Gustave Coriolis.Derivado da palavra grega 'Energia' e tem sido usado desde que Aristóteles introduziu este termo em 4BC.
DireçãoO trabalho depende da direção. Se a força aplicada estiver na mesma direção da direção do deslocamento, o trabalho é positivo e vice-versa.A energia não depende da direção, pois é uma quantidade escalar.
DeslocamentoSe o objeto não sofre nenhum deslocamento, o trabalho realizado pelo objeto é considerado zero, mesmo que o objeto tenha percorrido uma certa distância, mas tenha retornado à posição inicial.A energia não depende inteiramente do valor do deslocamento. Portanto, mesmo que o deslocamento seja zero, não é necessário que a energia aplicada seja zero.
EquaçãoA equação para o valor numérico do trabalho é: Trabalho = força x distância.Há muitos equações for finding energy since there are many types of energy like electrical energy, chemical energy, etc.

O que é trabalho?

Trabalho realizado é definido como a força aplicada em um objeto para causar deslocamento e uma mudança na direção do movimento do objeto. É essencialmente também usado para medir a energia transferida para um objeto pela força externa para causar uma mudança no estado do objeto.

O trabalho realizado em um objeto depende da direção. Se a direção da força aplicada for a mesma que a direção do deslocamento causado, então o trabalho realizado é positivo. Se a direção da força aplicada for oposta, o trabalho realizado é negativo.

A equação do trabalho realizado é,

trabalho = força x deslocamento

A unidade SI de trabalho realizada é Joules (J), mas também se pode usar Nm. Um joule é definido como 1 N de força externa aplicada para causar um deslocamento em 1 m.

Exemplo: empurrar uma parede. Nesse caso, o trabalho realizado é zero porque não há deslocamento. Empurrando uma caixa de A para B. Há trabalho feito.

O que é energia?

Energia é a capacidade de um objeto de se submeter ao trabalho realizado para produzir uma força externa sobre o objeto. A energia de um sistema de partículas é sempre conservada. Portanto, segue a lei da conservação de energia.

Para um sistema de partículas, a energia não pode ser criada nem destruída. Tem que mudar de uma forma para outra. Portanto, existem muitos tipos de energia. Exemplos: energia mecânica, energia química e energia potencial.

Cada tipo de energia é usado para definir a energia usada em diferentes tipos de sistemas. Exemplo: energia química é a energia obtida a partir de mudanças químicas nas redondezas. Cada tipo de energia possui diferentes equações de energia.

A equação para energia potencial é,
E = mgh
a unidade SI para energia também é J e também pode ser representada na forma de Nm (Newton-metro).

Principais diferenças entre trabalho e energia

  1. Os dois termos de 'trabalho' e 'energia' têm definições diferentes. Trabalho é definido como a força aplicada a um objeto. A força aplicada deve causar uma mudança na direção ou deslocamento do objeto, só então o trabalho é feito. Energia, por outro lado, é definida como a capacidade de produzir ou criar trabalho em um objeto. É a capacidade de um objeto de se submeter ao trabalho.
  2. A origem das duas palavras também é diferente. O termo 'energia' foi derivado por Aristóteles em 4BC. Foi cunhado da palavra grega 'Energia' e tem sido usado desde a criação do termo. Embora trabalho e energia sejam termos intimamente ligados, a derivação do trabalho foi feita muito mais tarde. Foi cunhado pela primeira vez pelo matemático francês Gaspard-Gustave Coriolis em 1826.
  3. Energia e trabalho são grandezas escalares, ou seja, a magnitude não depende da direção. mas, o trabalho realizado depende da direção. Se a força aplicada estiver na mesma direção que a direção de deslocamento do objeto, então o trabalho realizado é positivo e vice-versa. Aqui, a magnitude do trabalho realizado não depende da direção, mas o trabalho está feito. A energia não depende da direção.
  4. Para o trabalho realizado em um objeto, o objeto deve sofrer deslocamento. Quando o objeto se move uma certa distância e retorna à sua posição inicial, embora a distância não seja zero, o deslocamento do objeto é zero. Nesse caso, o trabalho realizado também é zero. A energia não depende inteiramente do deslocamento do objeto.
  5. A equação para calcular a magnitude do trabalho é,

Trabalho = força x deslocamento.

A equação para energia difere com diferentes tipos de energia. Para energia potencial, a equação é E = mgh enquanto, para energia cinética, a equação é E = 1/2 kv ^ 2.

Conclusão

Energia e trabalho são duas funções diferentes usadas para definir o estado de um sistema de partículas. Trabalho é a força aplicada para causar deslocamento, enquanto energia é a capacidade de trabalho realizada por um objeto.

Referência

  1. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1286662
  2. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19681402006
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2D vs 3D