Quais são as unidades de medida no Sistema Internacional (SI) e os respectivos símbolos para:
energia.

Passo 1

O que o enunciado pede: indicar, no Sistema Internacional (SI), qual é a unidade de medida para energia e qual o símbolo dessa unidade. Não há outros dados fornecidos.

Passo 2

O que é energia (explicação curta e intuitiva): energia é a grandeza que mede a capacidade de um sistema realizar trabalho ou produzir calor. Em muitas situações práticas a energia aparece como trabalho realizado por uma força ao deslocar um corpo; a expressão matemática do trabalho é:
W = \vec{F}\cdot \vec{d},
onde \vec{F} é a força (em unidades de força) e \vec{d} é o deslocamento (em unidades de comprimento). Aqui cada símbolo significa:
  • \vec{F}: força aplicada, medida em newtons;
  • \vec{d}: deslocamento, em metros;
  • W: trabalho (energia transferida), em joules no SI.

Passo 3

Definir a unidade de força usada no passo anterior: a unidade derivada de força no SI é o newton, denotado por \mathrm{N}. Por definição baseada nas unidades base,
\mathrm{N} = \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}\cdot\mathrm{s}^{-2},
onde:
  • \mathrm{kg} é quilograma (massa),
  • \mathrm{m} é metro (comprimento),
  • \mathrm{s} é segundo (tempo).

Passo 4

Derivar a unidade de energia a partir de W = F\cdot d. Como F tem unidade \mathrm{N} e d tem unidade \mathrm{m}, temos:
1\\ \mathrm{J} = 1\\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}.
Substituindo a expressão do newton:
1\\ \mathrm{J} = 1\\ \bigl(\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}\cdot\mathrm{s}^{-2}\bigr)\cdot\mathrm{m} = 1\\ \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{s}^{-2}.
Portanto a unidade SI derivada para energia é o joule, símbolo \mathrm{J}, e sua expressão em unidades base é \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{s}^{-2}.

Passo 5

Exemplos curtos para fixar (com contas passo a passo):
  • Energia potencial gravitacional de um objeto de massa m a altura h:
E_p = m g h,
com g (aceleração da gravidade) aproximadamente 9{,}81\\ \mathrm{m\;s^{-2}}.
Ex.: para m=1\\ \mathrm{kg} e h=1\\ \mathrm{m},
E_p = 1\cdot 9{,}81\cdot 1 = 9{,}81\\ \mathrm{J}.
  • Energia cinética:
E_k = \tfrac{1}{2} m v^2.
Ex.: para m=2\\ \mathrm{kg} e v=3\\ \mathrm{m\;s^{-1}},
E_k = \tfrac{1}{2}\cdot 2\cdot 3^2 = 1\cdot 9 = 9\\ \mathrm{J}.
Esses exemplos mostram como as fórmulas retornam valores em joules quando se usa o SI.

Passo 6

Unidades não-SI, por vezes usadas em física/engenharia, e suas conversões para o SI (úteis na prova):
  • elétron-volt:
1\\ \mathrm{eV} = 1{,}602176634\times 10^{-19}\\ \mathrm{J}.
  • caloria (cal, termoquímica):
1\\ \mathrm{cal} = 4{,}184\\ \mathrm{J}.
  • quilowatt-hora:
1\\ \mathrm{kWh} = 3{,}6\times 10^{6}\\ \mathrm{J}.
Observação: essas unidades não substituem o joule como unidade SI, mas aparecem frequentemente em exercícios; sempre converta para joules quando for pedir resultado em SI.

Passo 7

Dica prática para a prova: memorize que a unidade de energia no SI é o joule ( \mathrm{J}) e que \mathrm{J}=\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{s}^{-2}. Para checar dimensões, substitua forças por \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}\cdot\mathrm{s}^{-2} e multiplique por metros — o resultado deve dar \mathrm{J}. Força aí, você consegue!

Resposta

Energia — joule, símbolo \mathrm{J}; equivalência: \mathrm{J}=\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{s}^{-2}.