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.
Pagina precedente