L’EnergiaL’EnergiaEnergia – Lavoro – Potenza

Prof.ssa F. Mafrica

Il LavoroIl Lavoro

Linguaggio QuotidianoLinguaggio Quotidiano

Qualsiasi attività che implichi uno Qualsiasi attività che implichi uno sforzo fisico o mentale come sforzo fisico o mentale come correre, saltare, tirare un pallone, correre, saltare, tirare un pallone, ma anchema anche

Attività come studiare, leggere, Attività come studiare, leggere,

scrivere sono un modo di scrivere sono un modo di lavorarelavorare

Linguaggio FisicoLinguaggio Fisico

In fisica non è così. Il lavoro è una grandezza precisa che si riferisce agli effetti dell’applicazione di forze

Il lavorolavoro è dato dal prodotto della forza per lo spostamento

Quindi in fisica se non c’è spostamento non c’è lavoro

Dove L= LAVORO F= forza s= spostamento

In fisica l’’unità di misura del lavoro è il Kilogrammetro (kgm), che corrisponde al lavoro compiuto per spostare di un metro un kg. Nel S.I la sua unità di misura, è il joule

La potenzaLa potenza

Il rapporto tra lavoro compiuto e tempo impiegato a compierlo è la potenza

Un ragazzo sale correndo la rampa di scale….l’altro sale lentamenteIn due compiono lo stesso lavoro impiegando tempi diversi.

Nel SI l’unità di misura della potenza è il watt (W)

Poiché il watt è un’unità di misura piccola molto spesso si usano i multipli di tale unità di misura: 1kW=1000W.

Si dice che una persona stanca è priva di energia

Mentre si dice che una persona in movimento è piena d’energia

Linguaggio QuotidianoLinguaggio Quotidiano

Cos’è l’Energia?Cos’è l’Energia?

ENERGIA è un termine che incontriamo spesso nella vita quotidiana

Un treno si muove grazie all’energia elettrica

Le pale di un mulino girano grazie all’energia del vento o dell’acqua

L’energia è sempre collegata al movimento di un corpo, al lavoro che esso compie, quindi

L’energia è la capacità di un corpo di compiere lavoroL’energia è la capacità di un corpo di compiere lavoro

Nel sistema internazionale SI l'unità di misura dell'energia è il Joule (J).Spesso si usano altre unità di misura ad es. la caloria ( cal ), siccome è un unità piuttosto piccola si usano le kilocalorie ( kcal )

L’ENERGIA MECCANICA

ENERGIA POTENZIALE + ENERGIA CINETICA

L’Energia PotenzialeL’Energia PotenzialeSi definisce Energia Potenziale Energia Potenziale l’energia associata alla posizione di un corpo. Tale energia è legata al lavoro che il corpo, in virtù della sua posizione, può potenzialmente compiere.

L’acqua di una cascata possiede un’enorme energia potenziale prima di cadere dalla sommità della cascata

L’Energia CineticaL’Energia CineticaSi definisce Energia CineticaEnergia Cinetica l’energia posseduta da un corpo in movimento, dovuta al movimento stesso. Tale energia è proporzionale al quadrato della velocità ed alla massa del corpo: 2

2

1mvEC =

L’Energia Cinetica è una grandezza e la sua unità di misura, nel S.I., è il joule così come per il Lavoro.

Una palla da biliardo, quando ne urta un’altra, la sposta compiendo un lavoro. Al movimento della palla è associata una forma di energia detta cinetica.

ENERGIA POTENZIALE E CINETICAENERGIA POTENZIALE E CINETICA

Il ragazzo sullo skateboard in cima alla salita ha energia potenziale al massimo mentre l’energia cinetica è 0

Quando inizia a scendere l’energia potenziale si trasforma in movimento, cioè in energia cinetica

L’energia potenziale diminuisce, via via che il ragazzo procede lungo la strada, e l energia cinetica aumenta.

Al termine della discesa il ragazzo ha la massima energia cinetica e la sua energia potenziale =0

Quando un corpo si trova, fermo, ad un’altezza possiede solo energia potenziale, mentre cade la sua energia cinetica aumenta (perché passa da una velocità nulla ad una velocità non nulla) e quella potenziale diminuisce (perché diminuisce la quota in cui si trova), al termine del moto il corpo possiede solo energia cinetica (arriva al suolo con la velocità massima) in quanto la sua quota è divenuta nulla.

L’energia potenziale e quella cinetica di un corpo possono trasformarsi l’una nell’altra: la loro somma costituisce l’Energia Meccanica l’Energia Meccanica e si mantiene sempre e si mantiene sempre costante, cioè si conservacostante, cioè si conserva

Conservazione dell’EnergiaConservazione dell’Energia

Non tutte le forze sono conservative, alcune, come ad esempio l’attrito, sono dissipative.

Ciò significa che, nel caso siano presenti tali forze, la legge di conservazione dell’energia meccanica non è valida e questo perché una parte dell’energia si trasforma in un altro tipo di energia, ad esempio quella termica nel caso dell’attrito.

Se però consideriamo l’insieme di tutte le energie, non solo la meccanica, la legge di conservazione è ancora applicabile.

Si parla in questo caso di:

LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA TOTALELEGGE DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA TOTALE

Nell’universo l’energia non si crea nè si distrugge, ma si trasforma

Le Forme dell’EnergiaLe Forme dell’EnergiaL'energia può assumere forme diverse.Nel cibo, ad esempio, è immagazzinata l'energia energia chimicachimica che il nostro corpo utilizza per correre, giocare, pensare e fare moltissime altre cose.

Le centrali elettriche e le pile forniscono energia elettricaenergia elettrica.

Le pale eoliche, l'acqua che scorre, un'automobile che si muove o un'onda sonora sono tutte forme di energia energia meccanicameccanica.

Nelle nostre case, i termosifoni e il forno producono energia termicaenergia termica.

L'energia nucleare energia nucleare si libera quando si rompono o si fondono gli atomi.

Le Fonti di EnergiaLe Fonti di EnergiaFONTI DI ENERGIA FONTI DI ENERGIA NONNON RINNOVABILI RINNOVABILISono destinate in periodi più o meno lunghi ad esaurirsi. Per rigenerarle occorrono milioni di anni, per questo non possono essere considerate “rinnovabili”. I combustibili fossili (petrolio, carbone, gas naturale) ma anche il “combustibile” per l'energia nucleare, appartengono a questa categoria. La maggior parte dell'energia oggi utilizzata è ottenuta da combustibili fossili.

FONTI DI ENERGIA RINNOVABILIFONTI DI ENERGIA RINNOVABILISono tutte le fonti di energia non fossili : solare, eolica, idraulica, geotermica, del moto ondoso e le biomasse che vengono continuamente riprodotte, in tempi brevi, come ad esempio dagli alberi e dagli arbusti che crescono utilizzando l'energia solare. Tra breve dovremmo cambiare il nostro utilizzo dell'energia e passare dallo sfruttamento di materiali non rinnovabili alle risorse rinnovabili