Dubbi su energia potenziale, cinetica
Ho un pò di confusione in testa, l' energia cinetica è l' energia che un corpo assume in seguito al fatto che è in moto, l' energia potenziale invece la differenza tra l' energia che possiede il corpo in uno spazio del sistema e l' energia da lui posseduta in una posizione di riferimento, ma che significa?
In alcuni esercizi non capisco quando ad esempio c' è l' una o l' altra, per esempio qui:
Una sferetta d' acciaio di massa m=5,2 g viene sparata verticalmente con una velocità verso il basso ad un' altezza di 18 metri con velocità pari a 14 m/s, per affondare nella sabbia ad una profondità di 21 cm.
Calcolare la variazione di energia meccanica.
Ora so che [tex]\Delta f=\Delta k+\Delta u[/tex]
[tex]\Delta k=k_f-k_i[/tex]
[tex]\Delta u=u_f-u_i[/tex]
Nella variazione di energia cinetica non ne ho alla fine perchè il corpo immagino si fermi, ho quella iniziale perchè c' è moto verso il basso. E se possibile anche un esempio di sistema isolaro e non. Grazie
In quella potenziale, quale ho? E come la ottengo?
Se è possibile mi fareste degli esempi veloci per capire quando ho energia potenziale e cinetica iniziali e finali o solo in parte?
In alcuni esercizi non capisco quando ad esempio c' è l' una o l' altra, per esempio qui:
Una sferetta d' acciaio di massa m=5,2 g viene sparata verticalmente con una velocità verso il basso ad un' altezza di 18 metri con velocità pari a 14 m/s, per affondare nella sabbia ad una profondità di 21 cm.
Calcolare la variazione di energia meccanica.
Ora so che [tex]\Delta f=\Delta k+\Delta u[/tex]
[tex]\Delta k=k_f-k_i[/tex]
[tex]\Delta u=u_f-u_i[/tex]
Nella variazione di energia cinetica non ne ho alla fine perchè il corpo immagino si fermi, ho quella iniziale perchè c' è moto verso il basso. E se possibile anche un esempio di sistema isolaro e non. Grazie
In quella potenziale, quale ho? E come la ottengo?
Se è possibile mi fareste degli esempi veloci per capire quando ho energia potenziale e cinetica iniziali e finali o solo in parte?
Risposte
Il tema non è proprio immediatamente intuitivo e va interiorizzato con riflessioni personali.
Intanto vedo di darti qualche spunto.
L'energia è una grandezza che rappresenta la possibilità di un corpo di compiere lavoro.
L'energia è anche il risultato di un lavoro compiuto su un corpo.
Come dire insomma che è una grandezza che rappresenta l'accumulo di lavoro compiuto su un corpo e quindi la possibilità di restituirlo.
L'energia cinetica è legata al modulo della velocità ed è uguale al lavoro totale compiuto dalle forze in gioco sul corpo per portarlo a quella velocità. Quando questo corpo viene poi frenato, l'energia cinetica diminuisce restituendo il lavoro precedentemente ottenuto.
L'energia potenziale è invece legata alla posizione spaziale del corpo quando è immerso in un campo di forza conservativa, e la differenza di EP da un punto A a un altro punto B rappresenta il lavoro che le forze di campo farebbero sul corpo se questo passasse da A a B (o al lavoro che viceversa dovrebbe comunicare al corpo una forza esterna per riportarlo dalla posizione B alla posizine A).
ET = EC + EP è l'energia totale, ovvero il lavoro totale accumulato da un corpo, che può venire ceduto da esso in qualunque momento.
Se non ci sono effetti dissipativi l'energia totale ET si conserva, nel senso che ci può essere scambio tra EP e EC in modo che la somma resti invariata. Questo scambio avviene tramite passaggio di lavoro tra le due energie.
Se invece ci sono mezzi dissipativi la ET diminuisce e fornisce lavoro all'esterno del corpo.
Faccio un solo esempio e lascio ad altri la possibilità di dire la loro.
Prendiamo un piano inclinato sul quale un corpo scivola dalla posizione A più alta alla posizione B più bassa passando dalla velocità VA alla velocità VB. Se il piano è senza attrito la ET si conserva, dunque il corpo scivolando aumenta la sua velocità perché la EC deve aumentare mentre diminuisce la EP. Lo scambio tra le due avviene grazie al lavoro della forza di gravità sul corpo, che aumenta la sua EC a scapito della EP.
Se il piano è scabro la ET non si conserva, e calcolando la differenza di ET dal punto A al punto B possiamo determinare la quantità di energia perduta dal corpo che è uguale al prodotto della forza d'attrito per lo spostamento e che si traduce in energia termica che scalda corpo e piano. Se consideriamo anche questa componente potremmo anche aggiungere questo contributo come terzo addendo della ET e dire che comunque la ET si conserva, però di solto non si fa così perché questa energia termica non è direttamente utilizzabile dal sistema meccanico, dunque si preferisce dire che è energia che va perduta.
Intanto vedo di darti qualche spunto.
L'energia è una grandezza che rappresenta la possibilità di un corpo di compiere lavoro.
L'energia è anche il risultato di un lavoro compiuto su un corpo.
Come dire insomma che è una grandezza che rappresenta l'accumulo di lavoro compiuto su un corpo e quindi la possibilità di restituirlo.
L'energia cinetica è legata al modulo della velocità ed è uguale al lavoro totale compiuto dalle forze in gioco sul corpo per portarlo a quella velocità. Quando questo corpo viene poi frenato, l'energia cinetica diminuisce restituendo il lavoro precedentemente ottenuto.
L'energia potenziale è invece legata alla posizione spaziale del corpo quando è immerso in un campo di forza conservativa, e la differenza di EP da un punto A a un altro punto B rappresenta il lavoro che le forze di campo farebbero sul corpo se questo passasse da A a B (o al lavoro che viceversa dovrebbe comunicare al corpo una forza esterna per riportarlo dalla posizione B alla posizine A).
ET = EC + EP è l'energia totale, ovvero il lavoro totale accumulato da un corpo, che può venire ceduto da esso in qualunque momento.
Se non ci sono effetti dissipativi l'energia totale ET si conserva, nel senso che ci può essere scambio tra EP e EC in modo che la somma resti invariata. Questo scambio avviene tramite passaggio di lavoro tra le due energie.
Se invece ci sono mezzi dissipativi la ET diminuisce e fornisce lavoro all'esterno del corpo.
Faccio un solo esempio e lascio ad altri la possibilità di dire la loro.
Prendiamo un piano inclinato sul quale un corpo scivola dalla posizione A più alta alla posizione B più bassa passando dalla velocità VA alla velocità VB. Se il piano è senza attrito la ET si conserva, dunque il corpo scivolando aumenta la sua velocità perché la EC deve aumentare mentre diminuisce la EP. Lo scambio tra le due avviene grazie al lavoro della forza di gravità sul corpo, che aumenta la sua EC a scapito della EP.
Se il piano è scabro la ET non si conserva, e calcolando la differenza di ET dal punto A al punto B possiamo determinare la quantità di energia perduta dal corpo che è uguale al prodotto della forza d'attrito per lo spostamento e che si traduce in energia termica che scalda corpo e piano. Se consideriamo anche questa componente potremmo anche aggiungere questo contributo come terzo addendo della ET e dire che comunque la ET si conserva, però di solto non si fa così perché questa energia termica non è direttamente utilizzabile dal sistema meccanico, dunque si preferisce dire che è energia che va perduta.
Ah...bene, devo rileggere meglio alcune cose sul testo ma ora le cose sono più chiare. 
Grazie.
Grazie.
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