Una de las leyes fundamentales del universo es que la energía no se crea ni se destruye, solo cambia de forma. En consecuencia, existen muchas fórmulas para la energía. Para entender cómo estas fórmulas son expresiones de lo mismo, es importante comprender primero lo que los físicos quieren decir cuando hablan de energía. Es una noción enraizada en los conceptos de la física clásica tal como fue aclarada por Sir Isaac Newton.

La fórmula para la energía del movimiento es KE \u003d .5 × m × v ^{2 donde KE es energía cinética en julios , m es masa en kilogramos y v es velocidad en metros por segundo.
Fuerza y trabajo}

Las tres leyes del movimiento de Newton forman la base de la física clásica. La primera ley define la fuerza como aquella que causa movimiento, y la segunda ley relaciona la fuerza que actúa sobre un objeto con la aceleración que sufre. Si una fuerza (F) acelera un cuerpo a través de una distancia (d), realiza una cantidad de trabajo (W) igual a la fuerza multiplicada por la distancia multiplicada por un factor que explica el ángulo entre ellos (θ, la letra griega theta ) Como expresión matemática, esto significa W \u003d F × d × (cos (θ)). Las unidades métricas de fuerza son newtons, las de distancia son metros y las de trabajo son newton-metros o julios. La energía es la capacidad de hacer el trabajo, y también se expresa en julios.
Energía cinética y potencial

Un objeto en movimiento posee su energía de movimiento, que es equivalente al trabajo que se requeriría para llevarlo a descansar. Esto se llama energía cinética y depende del cuadrado de la velocidad del objeto (v), así como de la mitad de su masa (m). Matemáticamente, esto se expresa como E (k) \u003d (.5) × m × v ^{2. Un objeto en reposo en el campo gravitacional de la Tierra posee energía potencial en virtud de su altitud; Si cayera libremente, ganaría energía cinética igual a esta energía potencial. La energía potencial depende de la masa del objeto, su altura (h) y la aceleración debida a la gravedad (g). Matemáticamente, esto es E (p) \u003d m • h • g.
Energía eléctrica}

El cálculo de la energía en los sistemas eléctricos depende de la cantidad de corriente que fluye a través de un conductor (I) en amperios, como así como en el potencial eléctrico, o voltaje (V), impulsando la corriente, en voltios. Multiplicar estos dos parámetros da la potencia de la electricidad (P) en vatios, y multiplicar P por el tiempo durante el cual la electricidad fluye (t) en segundos da la cantidad de energía eléctrica en el sistema, en julios. La expresión matemática para la energía eléctrica en un circuito conductor es E (e) \u003d P × t \u003d V × I × t. Según esta relación, dejar que una bombilla de 100 vatios se queme durante un minuto gasta 6,000 julios de energía. Esto es equivalente a la cantidad de energía cinética que tendría una roca de 1 kilogramo si la dejaras caer desde una altura de 612 metros (ignorando la fricción del aire).
Algunas otras formas de energía

La luz que vemos Es un fenómeno electromagnético que tiene energía en virtud de las vibraciones de los paquetes de ondas llamados fotones. El físico alemán Max Planck determinó que la energía de un fotón es proporcional a la frecuencia (f) con la que vibra, y calculó la constante de proporcionalidad (h), que se llama constante de Planck en su honor. La expresión para la energía de un fotón es, por lo tanto, E (p) \u003d h × f. Según la teoría de la relatividad de Albert Einstein, cada partícula de materia tiene una energía potencial inherente proporcional a la masa de la partícula y al cuadrado de la velocidad de la luz (c). La expresión relevante es E (m) \u003d m × c ^{2. Los cálculos de Einstein fueron corroborados por el desarrollo de la bomba atómica.}