Explique como força, energia e trabalho estão relacionados?

Força é um empurrão ou um puxão. Se um objeto de massa #m kg# em repouso é empurrado ou puxado, de modo a ter um aceleração of #a m/s^2#, a força é igual a #m*a#. O deslocamento da massa devido à força, #F#, sendo aplicado é #s# metros, então o trabalho realizado é considerado #F*s*cosA#, Onde #A# é o ângulo de deslocamento. A capacidade de fazer essa quantidade de trabalho é chamada energia.

A energia pode ter diferentes formas. Um objeto em movimento possui Energia Cinética, KE, definida pela expressão #KE = 1/2*m*v^2#, Onde #v# é a velocidade do objeto.

Um objeto a uma altura de #h# metros do solo tem uma energia potencial gravitacional, GPE, dada pela expressão #GPE = m*g*h#, Onde #g# é a aceleração devido à gravidade. Como você pode ver, isso realmente oferece o trabalho realizado por gravidade no objeto.

A energia armazenada em uma mola esticada ou comprimida ideal é fornecida por #F = k*x# onde #k# é a primavera constante e #x# é a mudança no comprimento da primavera. Uma mola ideal é aquela em que a mudança de comprimento é proporcional à força aplicada. No caso de uma mola que não seja ideal, a Energia Elástica Potencial, EPE, armazenada é dada pela expressão #EPE = 1/2*k*x^2#.

Existe uma forte conexão entre trabalho e energia. Você pode visualizar isso como a energia de um objeto para realizar um trabalho.
Isso é demonstrado pela expressão #W=Delta KE#, Onde #Delta KE# é a mudança na energia cinética do objeto para realizar esse trabalho.
Isso pode ser reorganizado para:
#W=Delta KE#
#W= KE_"final" - KE_"initial"#
#W= 1/2*m*v_"final"^2 - 1/2*m*v_"initial"^2#