Uma das características de qualquer sistema é o seuenergia cinética e potencial. Se qualquer força F atuar sobre um corpo em repouso de tal forma que este comece a se mover, então o trabalho dA é realizado. Neste caso, o valor da energia cinética dT torna-se tanto mais alto quanto mais trabalho é realizado. Em outras palavras, você pode escrever igualdade:
dA = dT
Levando em consideração o caminho dR percorrido pelo corpo e a velocidade desenvolvida dV, usaremos a segunda lei de Newton para a força:
F = (dV / dt) * m
Um ponto importante:esta lei pode ser usada se um referencial inercial for tomado. A escolha do sistema afeta o valor da energia. No sistema SI, a energia é medida em joules (J).
Conclui-se que a energia cinética de uma partícula ou corpo, caracterizada pela velocidade de movimento V e massa m, será:
T = ((V * V) * m) / 2
Pode-se concluir que a energia cinética é determinada pela velocidade e massa, sendo na verdade uma função do movimento.
As energias cinética e potencial permitemdescrever o estado do corpo. Se o primeiro, como já mencionado, está diretamente relacionado ao movimento, o segundo é aplicado a um sistema de corpos em interação. As energias cinética e potencial são geralmente consideradas como exemplos quando a força que conecta os corpos não depende da trajetória do movimento. Nesse caso, apenas as posições inicial e final são importantes. O exemplo mais famoso é a interação gravitacional. Mas se a trajetória também é importante, então a força é dissipativa (atrito).
Em termos simples, energia potencialrepresenta uma oportunidade de realizar o trabalho. Conseqüentemente, essa energia pode ser considerada na forma de trabalho que precisa ser feito para mover um corpo de um ponto a outro. Aquilo é:
dA = A * dR
Se a energia potencial é denotada como dP, então temos:
dA = - dP
Um valor negativo indica que o trabalho está sendo feito devido a uma diminuição no dP. Para a função dP conhecida, é possível determinar não apenas o módulo da força F, mas também o vetor de sua direção.
A mudança na energia cinética está sempre associada compotencial. Isso é fácil de entender se nos lembrarmos da lei de conservação de energia do sistema. O valor total de T + dP ao mover o corpo permanece sempre inalterado. Assim, a mudança em T sempre ocorre em paralelo com a mudança em dP, eles parecem fluir um no outro, se transformando.
Já a energia cinética e potencialestão inter-relacionados, sua soma representa a energia total do sistema em consideração. Em relação às moléculas, é energia interna e está sempre presente desde que haja pelo menos movimento e interação térmica.
Ao realizar cálculos, o sistema é selecionadocontagem regressiva e qualquer momento arbitrário tomado como o inicial. É possível determinar com precisão o valor da energia potencial apenas na zona de ação de tais forças que, ao realizar um trabalho, não dependem da trajetória de movimento de qualquer partícula ou corpo. Na física, essas forças são chamadas de conservadoras. Eles estão sempre interligados com a lei da conservação da energia total.
Um ponto interessante:em uma situação onde as influências externas são mínimas ou niveladas, qualquer sistema estudado sempre tende a tal estado quando sua energia potencial tende a zero. Por exemplo, uma bola lançada atinge o limite de sua energia potencial no ponto superior da trajetória, mas no mesmo momento começa a se mover para baixo, convertendo a energia acumulada em movimento, no trabalho que está sendo executado. Vale ressaltar mais uma vez que para a energia potencial há sempre uma interação de pelo menos dois corpos: por exemplo, no exemplo com uma bola, ela é influenciada pela gravidade do planeta. A energia cinética pode ser calculada individualmente para cada corpo em movimento.
