IL energia meccanica può essere definita come la capacità di un corpo di svolgere un lavoro. Quando questa capacità di fare lavoro è correlata al movimento, si parla di energia cinetica. Tuttavia, se la capacità di svolgere un lavoro è correlata alla posizione di un corpo, si parla di energia potenziale.
Energia cinetica
Questa forma di energia è correlata alla massa e alla velocità di un corpo. Matematicamente, è data dall'equazione:
Ecin = mv2
2
Essere:
m – massa corporea;
v – velocità.
Possiamo vedere dall'equazione sopra che se la velocità è zero, il corpo non avrà energia cinetica. Ciò dimostra quanto dice la definizione di questa forma di energia, che la descrive come l'energia associata al movimento dei corpi.
Un'altra conclusione che possiamo trarre dall'equazione è che l'energia cinetica avrà sempre valori positivi, poiché la massa è sempre positivo, e se la velocità ha un valore negativo, quando al quadrato risulterà in un valore positivo. Quindi, il prodotto mv2 sarà sempre positivo.
Energia potenziale
Per comprendere meglio la definizione di energia potenziale, vedere le figure:
Il blocco è sospeso da una corda, quindi se lo tagliamo, il blocco cadrà. Durante il movimento della caduta, eseguirà il lavoro
Il blocco è attaccato ad una molla compressa da una corda in modo che, se la corda viene tagliata, il blocco verrà lanciato in avanti, facendo lavoro
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In entrambi i casi il blocco avrà la capacità di svolgere lavoro, grazie all'energia immagazzinata dalla posizione in cui si trova. L'energia immagazzinata è chiamata energia potenziale e può essere di due tipi:
Energia potenziale gravitazionale: quando l'energia ha origine dall'attrazione gravitazionale della Terra su un oggetto. Questo è il caso della prima figura, dove il blocco è sospeso dal filo. Se il filo è rotto, ci sarà un movimento di caduta libera. Questa forma di energia dipende dall'altezza del corpo, dalla sua massa e dalla gravità locale. Matematicamente, si calcola con l'equazione:
Epg = mg.h
Essere:
m – massa corporea;
g – accelerazione di gravità in cantiere;
h – altezza in cui il corpo è rispetto ad un certo riferimento.
Energia potenziale elastica: trae origine dall'azione che una molla può esercitare sul corpo. Ad esempio, nella seconda figura, dove il blocco è attaccato a una molla compressa da un filo, se questo il filo viene tagliato, la molla si allungherà e spingerà il blocco in avanti, facendolo funzionare lavoro. L'energia potenziale elastica dipende dalla costante della molla e dallo spostamento. È definito dall'espressione:
Edi = 1 k x2
2
Essere:
k – la costante elastica della molla;
x – spostamento della molla.
di Mariane Mendes
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Cos'è l'energia meccanica?"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-energia-mecanica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
