Trabalho vs Energia: Diferença e Comparação

Um sistema de partículas é definido por muitas funções presentes no sistema. Essas funções são força, deslocamento, trabalho, energia, etc.

Uma função pode ser derivada de outra função definida para o sistema. As funções estão correlacionadas de tal forma que é difícil diferenciá-las.

Trabalho e energia são duas dessas funções escalares que dependem uma da outra, mas diferem uma da outra.

Saber a diferença entre eles é importante para definir um sistema de forma completa e precisa.

Principais lições

1. O trabalho é a quantidade de energia transferida quando uma força é aplicada a um objeto e o move na direção da força, enquanto a energia é a capacidade de realizar trabalho.
2. O trabalho é uma quantidade escalar, pois depende do deslocamento do objeto, enquanto a energia é uma quantidade escalar ou vetorial, dependendo do tipo de energia considerada.
3. A unidade de Trabalho é Joule, e a Energia também é Joule, mas pode ser expressa em outras unidades como caloria ou elétron-volt.

Trabalho vs Energia

Na Física, trabalho é a medida da força aplicada em uma distância, significando o esforço para provocar um movimento. Na Física, a energia é a capacidade geral de realizar trabalho ou iniciar uma mudança e pode existir em várias formas, como cinética, potencial, térmica, nuclear e outras.

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

Energia é o habilidade de um objeto a sofrer trabalho. Eles produzem ou crio trabalhar 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 química, potencial e mecânica.

Tabela de comparação

Parâmetros de comparação	Atividades:	Energia
Significado	É a força aplicada em um objeto para causar uma mudança na direção ou causar deslocamento do objeto.	É a capacidade de produzir ou criar trabalho. É uma função de um sistema.
Etimologia	Está em uso desde 1826. Foi cunhado pelo matemático francês Gaspard-Gustave Coriolis.	É derivado da palavra grega 'Energia' e tem sido usado desde que Aristóteles introduziu este termo em 4BC.
Direção	O trabalho depende da direção. Se a força aplicada estiver na mesma direção do deslocamento, então o trabalho é positivo e vice-versa.	A energia não depende da direção, pois é uma quantidade escalar.
Deslocamento	Suponha que o objeto não sofra nenhum deslocamento. Nesse caso, o trabalho do objeto é considerado zero, mesmo que o objeto tenha percorrido uma certa distância, mas volte 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.
Equação	A equação para o valor numérico do trabalho é força de trabalho x distância.	Existem muitas equações para encontrar energia, pois existem muitos tipos de energia, como elétrica, química, etc.

O que é trabalho?

O trabalho realizado é a força aplicada a um objeto para causar deslocamento e uma mudança na direção do movimento do objeto.

Também é usado para medir a energia transferida para um objeto pela força externa para causar uma mudança no estado do objeto.

O trabalho realizado sobre 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, então o trabalho realizado é negativo.

A equação do trabalho realizado é

trabalho = força x deslocamento.

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

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

O que é Energia?

Energia é a capacidade de um objeto de sofrer trabalho para produzir uma força externa sobre o objeto. A energia de um sistema de partículas é sempre conservada. Portanto, segue a lei da conservação da 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: A energia química é a energia obtida a partir de mudanças químicas no ambiente.

Cada tipo de energia tem uma energia diferente equações.

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

Principais diferenças entre trabalho e energia

1. Os dois termos 'trabalho' e 'energia' têm definições diferentes. O trabalho é definido como a força aplicada a um objeto. A força aplicada deve causar uma mudança de direção ou deslocamento do objeto; só então o trabalho é feito. Por outro lado, a energia é a capacidade de produzir ou criar trabalho em um objeto. Um objeto pode sofrer trabalho.
2. A origem das duas palavras também é diferente. O termo "energia" foi derivado por Aristóteles em 4 AC. Foi cunhado da palavra grega 'Energia' e tem sido usado desde que o termo foi cunhado. Embora o trabalho e a energia estejam 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 do 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 é realizado. 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 a energia potencial, a equação é E=mgh, enquanto que para a energia cinética, a equação é E=1/2 kv^2.

Referências

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

Última atualização: 11 de junho de 2023