Non sei ancora registrato? Creare un OverBlog!

Creare il mio blog

Energia potenziale e lavoro: definizione e relazioni

Nell'articolo sono illustrati alcuni elementi basilari per la comprensione dei concetti di energia potenziale e lavoro. Nella seconda sezione viene chiarito il tutto con un esempio di facile comprensione.

Definizioni

Per definire l'energia potenziale di un corpo è necessario introdurre alcuni concetti fondamentali, oltre a quello di lavoro: - Lavoro: grandezza scalare definita dal prodotto scalare tra la forza e lo spostamento del suo punto di applicazione.
- Vettore: rappresentazione di una grandezza fisica mediante intensità, direzione e verso. Le grandezze fisiche rappresentabili in questo modo sono dette grandezze vettoriali; la forza è una grandezza vettoriale, il lavoro no.
- Campo vettoriale: regione di spazio in cui ogni punto è associabile a un vettore che caratterizza il campo. Un esempio è rappresentato dal campo gravitazionale: ogni suo punto può essere associato a un vettore che rappresenta la forza gravitazionale che agisce su una massa, eventualmente posta in quel punto.
- Campo conservativo: campo di forza in cui il lavoro non dipende dal cammino eseguito dal punto di applicazione della forza ma solo dalle sue posizioni iniziale e finale; quindi se queste coincidono il lavoro è nullo. Se applichiamo una forza a un corpo, spostandolo dal punto A al punto B, il lavoro avrà un valore positivo o negativo; se successivamente spostiamo il corpo da B a C e da C ad A il lavoro totale risulterà pari a zero. Tuttavia il lavoro eseguito per effettuare i singoli avrà un valore diverso da zero (positivo o negativo). Dopo aver accennato a questi concetti base è possibile definire l'energia potenziale:
L'energia potenziale di un corpo immerso in un campo conservativo è una funzione della posizione del corpo, tale che la differenza fra i suoi valori nella posizioni iniziale A e finale B è uguale al lavoro compiuto sul corpo dalle forze del campo per spostarlo dalla posizione A alla posizione B.
A questo punto possiamo notare che i concetti di lavoro ed energia potenziale sono fortemente legati: il lavoro che bisogna compiere per vincere le forze del campo, portando un corpo da A a B, è pari alla differenza di energia potenziale fra il punto A e il punto B.

Un esempio pratico

Il campo gravitazionale, nel quale siamo costantemente immersi, è un ottimo esempio di campo conservativo. Se raccolgo una penna al suolo e la poso su un tavolo ho compiuto un lavoro, vincendo le forze del campo gravitazionale; la penna sul tavolo acquista quindi un'energia potenziale che perderebbe se dovesse cadere nuovamente al suolo. In tal caso la forza gravitazionale compierebbe un lavoro; è da notare però che il lavoro totale risulterebbe pari a zero, in quanto la posizione iniziale e finale della penna coincidono.

Stessi articoli di categoria Fisica e Ingegneria

Generatori di vapore: cosa sono e come funzionano

Generatori di vapore: cosa sono e come funzionano

Il generatore di vapore è il nome "tecnico" che identifica la caldaia, apparecchiatura per mezzo della quale riscaldiamo le nostre case e usufruiamo di acqua calda; essendo un elemento assai importante, è bene approfondire le nostre conoscenze su di esso.
Meccanismo di funzionamento degli impianti di verniciatura

Meccanismo di funzionamento degli impianti di verniciatura

Gli impianti di verniciatura sono un ottimo strumento per chiunque abbia necessità di verniciare superfici molto estese. sono vari gli impianti esistenti, diversi gli uni dagli altri per adattarsi a ogni esigenza.
Come conoscere le previsioni del meteo di Londra utilizzando i servizi online

Come conoscere le previsioni del meteo di londra utilizzando i servizi online

Londra, la capitale inglese e una delle città più cosmopolite del globo, è un'ottima meta per trascorrere un week end fuori porta ed oramai è facilmente raggiungibile in poche ore tramite voli, anche low cost, che collegano a tutt'italia gli aeroporti di heathrow, stansted e luton. se si decide di trascorre qualche giorno nella metropoli, prima di partire è meglio dare un'occhiata alle previsioni meteo per decidere cosa infilare in valigia. vediamo i migliori servizi online presenti