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L’energia
• L’energia è la capacità che un sistema possiede di compiere un lavoro e siccome il lavoro è
espresso in joule anche l’energia ha la stessa unità di misura.
• L’energia cinetica Ec è quella forma di energia che un corpo possiede per il fatto di essere in
movimento
1. Una palla che si muove con una velocità V1 se durante il suo moto colpisce un’altra palla riesce
a spostarla compiendo un lavoro. Parte della sua energia cinetica viene trasformata in lavoro e
dopo l’urto la palla si muoverà con velocità inferiore.
2. Il vento che colpisce le pale di un mulino
produce un movimento delle pale stesse. Parte
della sua energia cinetica viene trasformata in
lavoro.
• L’energia cinetica che un corpo possiede è tanto più grande quanto più grandi sono la massa m e
la velocità V del corpo. La formula che esprime l’energia cinetica è:
1
Ec = mV 2
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Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità”
Prof. Daniele CUSCITO
A. S. 2008-2009
L’energia
ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR)
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• L’energia potenziale gravitazionale Epg è quella forma di energia che un corpo possiede
perché è soggetto alla forza peso e si trova ad una certa altezza.
1.
Una palla che si trova in cima ad un piano inclinato possiede una certa energia potenziale
rispetto al piano orizzontale posto a valle e su cui si trova una seconda palla. Infatti se
lasciamo scivolare la prima palla, questa giungerà a valle con una certa velocità e quindi,
urtando la seconda palla, riuscirà a spostarla compiendo un lavoro.
2. L’acqua di una diga scendendo a valle
acquista una certa energia cinetica che può
essere convertita in lavoro. Ad esempio, l’acqua
può essere utilizzata per spingere e far ruotare le
pale di una turbina. L’acqua è in grado di
compiere un lavoro perché si trova ad un’altezza
maggiore rispetto alla turbina.
• Un corpo di massa m, situato ad una certa altezza h rispetto a un livello di riferimento, possiede
un’energia potenziale gravitazionale uguale al lavoro che la forza di gravità farebbe spostando
l’oggetto dalla sua posizione fino al livello di riferimento.
Epg = mgh
• Sebbene il calcolo del lavoro è stato fatto nel caso particolare in cui la caduta è verticale, si può
dimostrare che il calcolo del lavoro fatto dalla forza peso non dipende dal particolare percorso
seguito dal corpo. Il lavoro è sempre dato dal prodotto della forza peso agente sul corpo per
l’altezza a cui si trova il corpo stesso.
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Se un vaso cade da un terrazzo, esso comincia a
muoversi verso il basso e la sua velocità aumenta
sempre di più mentre diminuisce l’altezza.
Dal punto di vista energetico si nota che l’energia
cinetica aumenta mentre diminuisce l’energia potenziale
gravitazionale.
Principio di conservazione dell’energia meccanica Se
ad agire sul corpo vi è solo la forza peso (in assenza di
attrito) allora possiamo dimostrare sperimentalmente
che la somma dell’energia cinetica e dell’energia
potenziale gravitazionale rimane costante durante la
caduta. La somma delle due energie è chiamata energia
meccanica.
Em = Ec + Epg
Em = cos tan te
Quando il vaso arriva al suolo tutta l’energia potenziale
iniziale si è trasformata in energia cinetica.
• Nella realtà l’attrito, presente durante la caduta, produce calore che è una forma di energia
(energia termica). L’esperienza dimostra che in presenza di attrito la somma dell’energia
potenziale, dell’energia cinetica e del calore rimane costante durante la caduta.
• In natura esistono varie forme di energia e in generale in qualsiasi fenomeno fisico l’energia
totale si conserva.
Verifica di riepilogo
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