L’idea essenziale
L’energia non scompare e non nasce dal nulla: in un sistema isolato la quantità totale di energia rimane costante. Può però passare da una forma all’altra o essere trasferita tra sistema e ambiente, per esempio come lavoro, calore o radiazione.
Energia meccanica
Dire che l’energia si conserva non significa che ogni forma di energia resti invariata. Durante una caduta, per esempio, l’energia potenziale gravitazionale diminuisce mentre l’energia cinetica aumenta. Se trascuriamo l’aria, la somma delle due rimane costante.
Esempio: una palla che cade
Il principio diventa particolarmente utile quando scegliamo con attenzione il sistema : ciò che sembra una perdita può essere in realtà un trasferimento verso l’ambiente.
Che cosa fa l’attrito?
Per un corpo vicino alla superficie terrestre si usano spesso K = ½mv² per l’energia cinetica e U g = mgh per l’energia potenziale gravitazionale. Se agiscono soltanto forze conservative, K + U rimane costante.
L’idea essenziale
Una molla ideale introduce invece l’energia elastica U el = ½kx² . In un oscillatore senza attrito, l’energia passa continuamente tra forma cinetica ed elastica.
Dire che l’energia si conserva non significa che ogni forma di energia resti invariata. Durante una caduta, per esempio, l’energia potenziale gravitazionale diminuisce mentre l’energia cinetica aumenta. Se trascuriamo l’aria, la somma delle due rimane costante.