Energia

Si definisce energia cinetica (Ecin) di un corpo, in moto a velocità v, la quantità:

 

Ec=1/2*m*v²

L'energia cinetica ha la stessa dimensione di un lavoro, quindi si misura in joule. Se sul corpo viene compiuto un lavoro positivo (motore), la sua energia cinetica aumenta, mentre se il lavoro è negativo (resistente), la sua energia cinetica diminuisce. Quando un corpo è fermo e la sua velocità è nulla, non possiede energia cinetica. Se su un corpo inizialmente fermo si compie un lavoro, che ne provoca uno spostamento, si avrà variazione della sua energia cinetica. Ogni corpo in movimento è in grado di compiere un lavoro grazie alla sua energia cinetica: l'acqua di una cascata che mette in moto una turbina compie un lavoro, azionando la ruota della turbina; una biglia che colpisce un'altra biglia ferma le trasmette attraverso l'urto parte della sua energia cinetica e compie un lavoro.

L'energia potenziale è un particolare tipo di energia dovuta all'azione di una forza.

Un corpo di massa m è fermo a una altezza h1, sotto l'azione della forza di gravità, e viene lasciato cadere fino all'altezza h2, la forza di gravità compie un lavoro: il corpo ha in sé una forma di energia “immagazzinata”, detta energia potenziale gravitazionale, la cui variazione rappresenta il lavoro compiuto dalla forza gravitazionale per spostarlo da una posizione iniziale a una posizione finale:

L=mg(h1-h2) = mgh1-mgh2

Si definisce energia potenziale gravitazionale la grandezza:  Epg=mgh

posseduta da un corpo di massa m che si trova a un'altezza h dal suolo.

 

Se solleviamo un oggetto di massa m, inizialmente in quiete, fino ad una posizione situata ad un'altezza h e lo lasciamo di nuovo in quiete, realizziamo con questa operazione un certo lavoro contro la forza gravitazionale senza tuttavia variare la velocità: il corpo non acquista infatti energia cinetica. Esso possiede però energia in virtù della posizione; se infatti lasciamo cadere l'oggetto dall'altezza h, questo la trasforma in energia cinetica.

Ogni corpo, nel campo gravitazionale terrestre, possiede una energia potenziale: il lavoro seguito contro la forza gravitazionale viene immagazzinato e conservato sotto forma di energia potenziale.