¿Cuál es la diferencia entre trabajo y energía ya que ambos son medibles por joule?


Respuesta 1:

Workisthechangeinenergy.AsyouknowtheworkaforcedoesonanobjectisdefinedasW=CFdrforaforceFworkingalongthepathC.Thephysicalmeaningofthisquantityofhowmuchtheforceaffectedtoobjectsmovement.Asyouknowyoupushachair,itstartsmoving.Youalsoknowthatwhenanobjectmoves,ithasacertainamountofenergy.Thuswhenyoupushachairitskineticenergychanges.Thechangeinkineticenergyisclearlyproportionaltotheforceandhowlongitwasapplied.Thusthischangeinenergyiscalledtheworkdonebytheforce.Sincethisisachangeinenergyitsunitsmustbethesameasthoseofenergy.Work is the change in energy. As you know the work a force does on an object is defined as W = \int_C \vec{F} \cdot d\vec{r} for a force F working along the path C. The physical meaning of this quantity of how much the force affected to objects movement. As you know you push a chair, it starts moving. You also know that when an object moves, it has a certain amount of energy. Thus when you push a chair its kinetic energy changes. The change in kinetic energy is clearly proportional to the force and how long it was applied. Thus this change in energy is called the work done by the force. Since this is a change in energy its units must be the same as those of energy.

Nowletustrytorelatethepreviousdefinitiontotheenergyoftheobjectinamathematicalway.FirstletuslookatwhattheforceFmeans.WecanwriteFasF=ma=mdvdt.Wealsoknowthat[math]v=drdt[/math]andthus[math]dr=vdt[/math].WiththiswecanrewriteourfirstformulatoNow let us try to relate the previous definition to the energy of the object in a mathematical way. First let us look at what the force F means. We can write F as\vec{F} = m \vec{a} = m \frac{d\vec{v}}{dt}.We also know that [math]\vec{v}= \frac{d\vec{r}}{dt}[/math] and thus [math]d\vec{r} = \vec{v}dt[/math]. With this we can rewrite our first formula to

W=v1v2mdvdtvdt=mv1v2vdv=m2(v22v12).W = \int_{v1}^{v2} m\frac{d\vec{v}}{dt} \vec{v}dt = m\int_{v1}^{v2} \vec{v}d\vec{v} = \frac{m}{2}(v_2^2 - v_1^2).

SincewealsoknowthatthekineticenergyEkisgivenby[math]Ek=12mv2[/math]wecaneasilyseethattheworkisgivenby[math]W=Ek2Ek1=ΔEk[/math].Thisshowsthattheworkisindeedachangeinenergy.Since we also know that the kinetic energy E_k is given by [math]E_k = \frac{1}{2}mv^2[/math] we can easily see that the work is given by [math]W = E_{k2} - E_{k1} = \Delta E_k[/math]. This shows that the work is indeed a change in energy.


Respuesta 2:

bien, respondamos esto de una manera muy simple

Puede gastar efectivo o puede tener un saldo bancario, ambos son dinero.

La energía es saldo bancario, el trabajo es dinero en efectivo gastado.

Cuando empujas una caja, estás gastando energía, en otras palabras, trabajando en la caja. La caja gana energía cinética del trabajo realizado en ella.

Al igual que cuando le das dinero a alguien, su saldo bancario aumenta, el tuyo disminuye.

Todo es interconvertible.


Respuesta 3:

Se puede decir que ciertos procesos involucran trabajo. El trabajo se realiza cuando hay una fuerza sobre un objeto que se mueve en una dirección que está al menos en parte en la línea de la fuerza. Por otro lado, un objeto (o un sistema, si lo prefiere) no tiene que estar sometido a ningún proceso para que posea energía. Entonces son conceptos diferentes.

La importancia de la idea del trabajo es que siempre que se realiza el trabajo, la energía se convierte de una forma a otra. No importa si la fuerza está causando el movimiento (como en el motor de un automóvil empujando el automóvil), o si está reduciendo el movimiento (como en los frenos de un automóvil).

Ahora, en general, la cantidad de trabajo realizado es una cuestión sencilla de calcular. En una situación simple, donde hay una fuerza constante que actúa sobre un objeto que se mueve en línea recta, el trabajo realizado (en julios) viene dado por

F S cos (a), donde

F = la fuerza es Newtons

S = distancia en metros

a = ángulo entre las líneas de fuerza y ​​movimiento

En situaciones donde la fuerza o la dirección o ambas están cambiando, necesitamos usar cálculo integral para derivar una expresión. Alternativamente, podríamos medir el área bajo el gráfico Fuerza / Distancia. No voy a entrar en los detalles de esto porque estoy más preocupado por el principio que por los resultados reales.

El hecho de que el trabajo realizado se pueda calcular significa que podemos usar esto para calcular cantidades de energía. Esto se hace definiendo arbitrariamente la cantidad de energía convertida como igual al trabajo realizado. Es por eso que el trabajo y la energía tienen las mismas unidades.

Desde este punto de partida, podemos, en principio, producir fórmulas matemáticas para la cantidad de cualquier forma de energía. De hecho, es este punto de partida, junto con la idea de que todas las formas de energía son equivalentes, y la energía se conserva en cualquier proceso, lo que conduce a todas las fórmulas de energía.