L’idea essenziale
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.
Energia meccanica
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.
Esempio: una palla che cade
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.
Che cosa fa l’attrito?
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.
L’idea essenziale
Una palla di 2,0 kg parte da ferma a 5,0 m di altezza. Con g ≈ 9,81 m/s², l’energia potenziale iniziale è circa 98 J. Poco prima di toccare il suolo, se la resistenza dell’aria è trascurabile, quasi tutta questa energia è diventata cinetica. Da ½mv² ≈ 98 J si ricava v ≈ 9,9 m/s.
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.