E-school  di  Arrigo Amadori

Tutorial di fisica

Conservazione dell'energia


Un corpo che cade da un'altezza  h  tocca il terreno con una energia cinetica (trascurando la resistenza 
dell'aria) pari a :

        .

Questa energia cinetica, come sappiamo, è uguale al lavoro fatto dalla forza peso :

        .

D'altra parte, l'energia potenziale gravitazionale del corpo quando si trova alla quota  h  è :

        .

Essendo l'energia potenziale uguale al lavoro fatto dalla forza peso e quindi all'energia cinetica 
nel momento in cui il corpo tocca terra, possiamo affermare che tutta l'energia potenziale 
si è trasformata in energia cinetica (in assenza di attriti).

Questo fatto è di enorme importanza e va sotto il nome di conservazione dell'energia meccanica.

Durante la caduta, il corpo perde la propria energia potenziale perché, quando esso raggiunge il 
terreno, il valore della quota è nullo e quindi l'energia potenziale diventa nulla ( ).
Dove finisce questa energia potenziale perduta ? Essa si è trasformata in energia cinetica.

Questo è vero quando il corpo non subisce attriti con l'aria. In presenza di resistenza dell'aria (e 
questa resistenza non è mai del tutto eliminabile), il corpo tocca terra con una velocità minore e quindi
una energia cinetica minore (del valore dell'energia potenziale iniziale).

Dove ritroviamo questa differenza di energia ? Essa si trasforma in calore facendo aumentare (anche 
se lievemente) la temperatura dell'aria. Inoltre, dal momento in cui il corpo tocca il terreno al momento 
in cui esso è completamente fermo, l'energia cinetica si è trasformata tutta quanta in calore trasferito al 
terreno e al corpo stesso.

Lo studio del calore non fa parte della meccanica per cui, per il momento, non prenderemo in 
considerazioni gli attriti e le forze dissipative in genere. Ecco perché la legge di conservazione 
dell'energia così come esposta sopra si dice meccanica.

Fine. 

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