Quando levantamos uma maçã até uma altura de um metro, realizamos aproximadamente um joule de trabalho. Então o que é um joule?
Joule é a unidade de energia utilizada pelo Padrão Internacional de Unidades (SI). É definida como a quantidade de trabalho realizado num corpo por uma força Newton que move o corpo numa distância de um metro. Espere um minuto … é uma unidade de energia ou uma unidade de trabalho?
Atualmente, é uma unidade de ambas porque as duas estão inter-relacionadas. A energia é apenas a capacidade de um corpo de fazer trabalho. Inversamente, o trabalho feito num corpo altera a energia do corpo. Voltemos ao exemplo da maçã mencionado anteriormente para elaborar.
Uma maçã é um exemplo favorito para ilustrar um joule de trabalho quando se utiliza a definição dada anteriormente (ou seja, a quantidade de trabalho feito ….), porque uma maçã pesa aproximadamente um Newton. Assim, teria de se exercer uma força de um Newton para cima para contrariar o seu peso de um Newton. Uma vez levantada até uma altura de um metro, ter-se-ia realizado um joule de trabalho sobre ela.
Agora, como é que a energia encaixa na imagem? À medida que se realiza trabalho na maçã, a energia da maçã (neste caso, a sua energia potencial) muda. No topo, a maçã teria ganho cerca de um joule de energia potencial.
Também, quando a maçã está um metro acima da sua posição original, digamos do chão, a gravidade teria ganho a capacidade de fazer trabalhos sobre ela. Esta capacidade, quando medida em joules, é equivalente a um joule.
Meaning, quando se solta a maçã, a força da gravidade, que é simplesmente o peso do corpo e equivalente a um Newton, seria capaz de realizar um joule de trabalho sobre ela quando a maçã desce de um metro de altura.
Matematicamente, 1 joule = 1 Newton ⋅ metro. Contudo, escrevê-lo como Newton ⋅ metro é desencorajado, uma vez que pode ser facilmente confundido com a unidade de torque.
As experiências de física de partículas lidam com grandes quantidades de energia. É por isso que também é conhecido como física de alta energia. Se gostou da nossa resposta à pergunta, “O que é um Joule?”, talvez queira ler os seguintes artigos do Universo Hoje:
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