Energia e lavoro

Energia meccanica

L’energia meccanica è la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale. Le forze conservative si chiamano tali perché conservano l’energia meccanica. Per un forza conservativa infatti la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale per ogni istante di tempo è costante:

    \[ E=T_1+U_1=T_2+U_2=cost\]

Se consideriamo le posizioni iniziale e finale di una punto materiale soggetto a sole forze conservative la somma dell’energia cinetica T e dell’energia potenziale U in corrispondenza del punto iniziale saranno uguali a quella nel punto finale. L’energia meccanica è una costante durante tutto il moto in presenza di forze conservative.

Energia meccanica e forza peso

Analizziamo il caso di un grave che cade al suolo da un’altezza h. Alla quota h il grave è fermo ed inizia a cadere. La velocità iniziale è ovviamente nulla cosi anche l’energia cinetica. L’energia meccanica al punto iniziale è quindi solo la componente potenziale:

    \[ E_i=mgh \]

Mentre il grave precipita, l’energia potenziale diminuisce, diminuendo la quota h. Contemporaneamente aumenta l’energia cinetica perché aumenta la velocità v. Quando il punto materiale arriva al suolo l’energia meccanica finale è pari alla sola energia cinetica:

    \[E_f=1/2mv^2\]

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