Re: energia cinetica e potenziale

From: cometa luminosa <a.rasa_at_usl8.toscana.it>
Date: 25 Nov 2006 01:10:25 -0800

chris ha scritto:

> ciao a tutti,
> sono un umile prof di fisica e matematica di una scuola superiore
> (istituto d'arte) di milano.
> siccome tra poco ne dovr� parlare in classe volevo porvi la seguente
> domanda:
> quale � la differenza tra energia potenziale e cinetica?
> Provo a fare un esempio per chiarire il dubbio: si dice che un corpo
> che si trova ad una certa altezza h ha una energia potenziale mgh e che
> quando questo cade l'energia cinetica aumenta (trascuro gli attriti) a
> scapito dell'energia potenziale. Ma quindi l'energia potenziale � solo
> un "trucco contabile" per poter affermare che l'energia totale si
> conserva e quindi giustificare l'energia cinetica che aumenta?
> Vorrei approfondire la cosa per essere poi pi� convinto quando in
> classe racconter� queste cose.
> Grazie

Sul fatto che l'energia potenziale non sia un semplice "trucco
contabile", ci sarebbe molto da dire. Perdonami quindi se mi limito a
brevi considerazioni, che comunque potrai approfondire.

1. L'energia potenziale, nel caso di un campo conservativo, � la
funzione, definita come differenza, in questo modo: deltaU = U(P2) -
U(P1) = -integrale tra P1 e P2 di F*ds, dove F qui � il vettore forza,
ds � il vettore spostamento e * indica il prodotto scalare; da notare
il segno meno davanti l'integrale. Per definirla in un punto, bisogna
quindi attribuirle arbitrariamente un valore in punto di riferimento,
ad esempio all'infinito o all'origine delle coordinate.

Se il campo non � conservativo, l'energia potenziale non esiste, in
quanto l'integrale dipende dal cammino compiuto per andare da P1 a P2,
perci� tale integrale non � pi� una funzione dei soli punti dello
spazio. Perci�, in questo caso, non puoi "affermare che l'energia
totale si conserva e quindi giustificare l'energia cinetica che
aumenta".

2.Supponi di avere una molla compressa e bloccata in questa posizione
(ad esempio con un filo, o con una morsa).
La molla ha un'energia potenziale (elastica) U = 0.5*K*(deltaX)^2 dove
deltaX � naturalmente l'allungamento (in questo caso negativo) della
molla.
Adesso metti la molla dentro un acido che la dissolve completamente, e
quindi l'energia potenziale elastica non c'� pi�. Dov'� qui
l'energia cinetica? Non c�. L'energia potenziale elastica si �
trasformata in calore della soluzione.
Received on Sat Nov 25 2006 - 10:10:25 CET