Quesito energia potenziale

chiaramc1
Salve, ho il seguente quesito, riguardante l'energia potenziale:
Quale delle seguenti affermazioni circa l’ energia potenziale è corretta?
(a)L’ energia potenziale si conserva nel caso di forze conservative
(b)L’ energia potenziale è sempre proporzionale alla massa della particella
(c)L’ energia potenziale è sempre proporzionale alla carica della particella
(d)L’ energia potenziale ha sempre la forma mgh
(e)L’ energia potenziale è uguale a mv2/2
(f)L’ energia potenziale può essere definita solo per forze non conservative
(g)Nessuna delle precedenti (si espliciti il risultato)

Ho provato a rispondere, ma premetto che ho appena terminato l'argomento, ed è anche abbastanza ricco di nozioni. Io sono in dubbio, ma opto per la a?
Dato che l'energia potenziale è legata alla posizione degli oggetti.
Nel caso di forze conservative, il lavoro svolto da esse è determinato (in un sistema) dalla variazione di energia potenziale cambiata di segno.
Nel caso di forze non conservative, l'energia meccanica si conserva.
La formula non è sempre mgh, dipende dal tipo di forza impressa.
Giusto?

Grazie e scusate il disturbo

Risposte
mattiuzzobis
Ciao :)

La formula non è sempre mgh, dipende dal tipo di forza impressa


Sì, inoltre anche per la gravitazonale non è sempre mgh, quella vale solo nei pressi della superficie terrestre.

Nel caso di forze conservative, il lavoro svolto da esse è determinato (in un sistema) dalla variazione di energia potenziale cambiata di segno


Direi vero, poiché $L=-DeltaU$ per definzione.

Nel caso di forze non conservative, l'energia meccanica si conserva.


Eh no, nelle non conservative $DeltaE=L_(diss)$, con E energia meccanica, cioèenergia meccanica finale - iniziale è pari al lavoro dellenon conservative.

Dovresti dire: Nel caso di forze conservative, l'energia meccanica si conserva. Questo sì.

(a)L’ energia potenziale si conserva nel caso di forze conservative


No, si conserva l'energia meccanica. E' falso mi pare.

Questo perché $-DeltaU=L$ (U potenziale), vale poi per il teorema dell En.cinetica che $DeltaK=L$ con k energia cinetica.
Quindi: $DeltaK=-DeltaU$ ossia esplicitamente: $-(U_f-U_i)=K_f-K_i$ da cui $U_f+K_i=U_f+K_f$, essendo $U+K$ che si conserva non è detto che si conservino separatamente U e K, si conservano nella somma. Quindi non è in generale vera la a).

A colpo d'occhio direi nessuna vera.

chiaramc1
quindi nel caso di forze conservative, l'energia meccanica si conserva ma non l'energia potenziale.
Nel caso di forze non conservative, l'energia meccanica non si conserva?

mattiuzzobis
Certo, quella che si conserva è sempre l'energia meccanica (somma di potenziale e cinetica); vedila come un travaso: più scende una pallina in caduta libera senza attriti più acquista velocità, giusto? Quindi l'energia potenziale diminusice e diventa cinetica, però l'energia "totale delcorpo" si conserva, ecco perché la loro somma (la en. meccanica) si conserva. E' come se tu dicessi in un punto ho 3+2=5, ora in un secondo punto la potenziale cala a 1 ma la cinetica sale a 4: 1+4=5 e 5 è ciò che si conserva (la nostra en. meccanica)

Nelle non conservative non capitaun travaso da U a K, in questo caso si conserva sempre qualcosa di fondo, perché diventa calore (però credo si studi in termodinamica e a noi non ci frega per ora); quindi cosa succede? Beh diciamo che il Delta energia meccanica è andato nel lavoro della forza di attrito. In poche parole la differenza di energia meccanica è pari al lavoro della forza dissipativa => energia meccanica non si conserva.

Capitan Harlock1
Chiara, l'energia è ciò che permette a un processo di avvenire
Senza energia tutto è fermo.
Ora, in un sistema conservativo, cioè dove non ci sono perdite di energia, l'energia non si perde, nemmeno un briciolino.
Tutta l'energia la chiami Energia Meccanica.
Questa è composta da una parte cinetica e da una potenziale.
Se una diminuisce, l'altra aumenta, poiché niente si perde.
Ora di energia potenziale ce ne sono di diversi tipi, quella di una carica elettrica, quella di una molla, quella gravitazionale, sono tutte energie potenziali conservative, poiché si possono trasformare completamente in energia cinetica. Comunque meglio dire che si conserva l'energia meccanica, perché stiamo parlando di un processo che cambia dinamicamente, quindi cambiano sia energia cinetica che quella potenziale.

chiaramc1
nelle forze non conservative, l'energia non si conserva. Giusto?

Capitan Harlock1
Giusto.
Ma qualcosa puoi calcolare
Si chiama energia persa, o lavoro delle forze d'attrito
$ E=L=DeltaE_(mec) $
Dove l'energia meccanica sai cosa è, somma di cinetica +potenziale.
E il Delta è Meccanica iniziale - Meccanica Finale

chiaramc1
ho un'altra domanda riguardo l'energia e la conservazione.
In un sistema isolato l'energia si conserva se ci sono forze conservative, se ci sono forze non conservative l'energia meccanica non si conserva (energia meccanica diventa interna) e si conserva l'energia totale.

Nel sistema non isolato, l'energia non si conserva, la variazione dipende dai trasferimenti di energia, giusto?

Nel seguente quesito: 3 pall identiche sono gettate dalla sommità di un edificio, tutte con la stessa velocità iniziale. La prima è lanciata in orizzontale , la seconda con un certo angolo sopra l'orizzontale, la terza con un certo angolo sotto l'orizzontale.
Trascurando la resistenza dell'aria, ordina la velocità delle palle nell'istante in cui ciascuno tocca terra.

A mio parere le 3 velocità sono uguali, perchè trattandosi di forze conservative, tutto dipende dalle coordinate iniziali e finali, non dal percorso; quindi essendo uguali la velocità è uguale.
Va bene questa mia valutazione? Grazie e scusate il disturbo

Capitan Harlock1
Chiara, cadono insieme, se le lasci cadere da ferme.
Ma se una la butti in alto e una in basso hanno velocita' uguali in modulo, ma in direzione e verso mica tanto

Se ci sono forze non conservative, non si conserva nessuna energia chiara

axpgn
Ma in questa $1/2mv^2$, direzione e verso non ci sono, penso intendesse questo visto che l'argomento sono le energie.

Capitan Harlock1
Le tre palle lanciate da un palazzo in direzioni diverse?
Ciao Alex bentornato

axpgn
Sì, lanciate dalla stessa altezza con la stessa velocità (in modulo) arrivano a terra con la stessa energia (in assenza di altre forze oltre quella di gravità) e siccome la variazione di energia potenziale è la stessa anche l'energia cinetica sarà la stessa e avendo la stessa massa, avranno la stessa velocità (in modulo).
Penso sia questo il ragionamento fatto da Chiara.

Cordialmente, Alex

chiaramc1
sul libro sta scritto che l'energia totale resta costante in casi di forze non conservative, mentre varia l'energia meccanica. Ma se ho capito bene nel caso di forze non conservative, l'energia non si conserva proprio.

nel secondo quesito, in pratica hanno stessa velocità perchè cadono insieme dallo stesso punto? Indipendentemente dall'angolo?

Capitan Harlock1
A be si, pensavo dicessi che che sarebbero arrivate a terra nello stesso istante, in quanto con la stessa energia.
Si l'energia si conserva nel senso che non si distrugge, si trasforma in altre forme, tipo il calore, e se sommi tutte le varie energie, si conserva
Però l'energia Meccanica, che è particolare poiché di qualità, non si conserva

chiaramc1
grazie

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