La conservazione dell'energia meccanica
Index
Introduzione
Trasformazioni di energia
La legge di conservazione
Dimostrazione della legge di conservazione
Grafico energia potenziale
Introduzione alla conservazione dell'energia meccanica
L'energia è una grandezza fisica che non si crea dal nulla, ma ogni volta che viene spesa è necessaria una sua fonte.
Ad esempio, se un ciclista deve scalare una montagna, ha bisogno di una certa quantità di energia da spendere per andare contro la gravità.
Esistono vari tipi di energia, come quella chimica, contenuta nei cibi.
Altri tipi di energia
ENERGIA MECCANICA TOTALE DEL SISTEMA
Energia cinetica
Energia potenziale
(anche detta gravitazionale)
(anche detta elastica)
La somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale di un sistema è detta ENERGIA MECCANICA TOTALE DEL SISTEMA
Le trasformazioni dell'energia
Trasformazioni dell'energia in transito
Prendiamo come esempio un pendolo e le sue ocillazioni, durante le quali l'energia meccanica si trasforma da potenziale in cinetica e viceversa. Come fa a fare ciò?
cosa succede?
Ogni volta che una forza conservativa compie un lavoro, una parte dell'energia meccanica di un sistema cambia forma
LA LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA
La legge di conservazione
-->L'energia meccanica non appartiene a un singolo corpo ma a un intero sistema di corpi interagenti
Consideriamo un sistema formato da un pendolo e dalla terra
-->La forza peso che la Terra compie sulla pallina del pendolo compie un lavoro, ma quella con cui la pallina attira la terra compie un lavoro nullo poiché non la sposta.-->Così anche tutte le altre forze in azione all'interno del sistema non compiono lavoro. --> Lunica che lo compie è la Forza-peso, che è una forza interna, ovvero una forza esercitata da un corpo appartenente al sistema su un altro corpo del sistema, per questa ragione è detto "isolato".
Si ha un sistema isolato se tutte le forze che compiono lavoro sui corpi che lo compongono sono forze interne.
...la legge di conservazione
Se in un sistema isolato compiono lavoro solo le forze conservative, l'energia meccanina totale E del sistema, somma dell'energia cinetica K e dell'energia potenziale U, si conserva nel tempo e in ogni punto delle traiettorie dei corpi che fanno parte del sistema.
E = K + U costante/Kf + Uf = Ki + Ui
Le forze perpendicolari agli spostamenti compiono un lavoro nullo e quindi impediscono all'energia meccanica totale di conservarsi.
dimostrazione della legge di conservazione dell'energia
Dimostrazione della legge di conservazione
La legge di conservazione dell'energia meccanica totale è data dal teorema dell'energia cinetica e la definizione di energia potenziale
-->
Consideriamo una forza F che compie un lavoro in un sistema isolato e che in dichiamo con W . Per l'effetto del suo lavoro l'energia cinetica e potenziale del sisetma cambiano.
i→f
Teorema dell'energia cinetica: K - K = W
i f
i→f
Calcolo della variazione dell'energia potenziale: W = U - U
i f
i→f
Il grafico dell'energia potenziale
IL grafico dell'energia potenziale
L'energia potenziale gravitazionale di un'automobile che scorre su una pista salendo e scendendo è direttamente proporzionale al livello di riferimento prescelto e segue lo stesso andamento della pista (che diventa il grafico di questa energia).
Di conseguenza, poiché in un punto qualsiasi della traiettoria, E è la somma di K (e.cinetica) ed U (e.potenziale), si ha K = E - U
DEFINIZIONE
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La conservazione dell'energia meccanica, fisica
Stella Aschiarolo
Created on March 14, 2023
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La conservazione dell'energia meccanica
Index
Introduzione
Trasformazioni di energia
La legge di conservazione
Dimostrazione della legge di conservazione
Grafico energia potenziale
Introduzione alla conservazione dell'energia meccanica
L'energia è una grandezza fisica che non si crea dal nulla, ma ogni volta che viene spesa è necessaria una sua fonte.
Ad esempio, se un ciclista deve scalare una montagna, ha bisogno di una certa quantità di energia da spendere per andare contro la gravità.
Esistono vari tipi di energia, come quella chimica, contenuta nei cibi.
Altri tipi di energia
ENERGIA MECCANICA TOTALE DEL SISTEMA
Energia cinetica
Energia potenziale
(anche detta gravitazionale)
(anche detta elastica)
La somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale di un sistema è detta ENERGIA MECCANICA TOTALE DEL SISTEMA
Le trasformazioni dell'energia
Trasformazioni dell'energia in transito
Prendiamo come esempio un pendolo e le sue ocillazioni, durante le quali l'energia meccanica si trasforma da potenziale in cinetica e viceversa. Come fa a fare ciò?
cosa succede?
Ogni volta che una forza conservativa compie un lavoro, una parte dell'energia meccanica di un sistema cambia forma
LA LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA
La legge di conservazione
-->L'energia meccanica non appartiene a un singolo corpo ma a un intero sistema di corpi interagenti
Consideriamo un sistema formato da un pendolo e dalla terra
-->La forza peso che la Terra compie sulla pallina del pendolo compie un lavoro, ma quella con cui la pallina attira la terra compie un lavoro nullo poiché non la sposta.-->Così anche tutte le altre forze in azione all'interno del sistema non compiono lavoro. --> Lunica che lo compie è la Forza-peso, che è una forza interna, ovvero una forza esercitata da un corpo appartenente al sistema su un altro corpo del sistema, per questa ragione è detto "isolato".
Si ha un sistema isolato se tutte le forze che compiono lavoro sui corpi che lo compongono sono forze interne.
...la legge di conservazione
Se in un sistema isolato compiono lavoro solo le forze conservative, l'energia meccanina totale E del sistema, somma dell'energia cinetica K e dell'energia potenziale U, si conserva nel tempo e in ogni punto delle traiettorie dei corpi che fanno parte del sistema.
E = K + U costante/Kf + Uf = Ki + Ui
Le forze perpendicolari agli spostamenti compiono un lavoro nullo e quindi impediscono all'energia meccanica totale di conservarsi.
dimostrazione della legge di conservazione dell'energia
Dimostrazione della legge di conservazione
La legge di conservazione dell'energia meccanica totale è data dal teorema dell'energia cinetica e la definizione di energia potenziale
-->
Consideriamo una forza F che compie un lavoro in un sistema isolato e che in dichiamo con W . Per l'effetto del suo lavoro l'energia cinetica e potenziale del sisetma cambiano.
i→f
Teorema dell'energia cinetica: K - K = W
i f
i→f
Calcolo della variazione dell'energia potenziale: W = U - U
i f
i→f
Il grafico dell'energia potenziale
IL grafico dell'energia potenziale
L'energia potenziale gravitazionale di un'automobile che scorre su una pista salendo e scendendo è direttamente proporzionale al livello di riferimento prescelto e segue lo stesso andamento della pista (che diventa il grafico di questa energia).
Di conseguenza, poiché in un punto qualsiasi della traiettoria, E è la somma di K (e.cinetica) ed U (e.potenziale), si ha K = E - U
DEFINIZIONE
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