venerdì, ottobre 20, 2006

Lavoro ed Energia

Il lavoro può essere paragonato alla fatica per compiere un certo movimento. Intuitivamente la fatica aumenta se: aumenta la massa del corpo da spostare oppure aumenta il percorso da percorrere.
Il lavoro quindi é la forza per (prodotto scalare) per lo spostamento.


Ovviamente lo spostamento corrisponde solo alla parte parallela alla forza che lo produce (nel caso fosse soggetto a più forze).
Il lavoro si misura in Joule (J)

Per calcolare il lavoro é necessario eseguire un integrale di linea:

Il calcolo del lavoro é piuttosto complesso,ma può essere semplificato in alcuni casi:
Se la forza é costante e parallela ad una traiettoria (rettilinea):

Quindi generalizzando la velocità in funzione dello spazio e supponendo velocità iniziale nulla posso ricavare l'energia cinetica
L'energia cinetica in un punto A vale:

Il lavoro fatto per portare un corpo da A a B equivale alla differenza delle energie cinetiche.
L'energia potenziale gravitazionale é invece l'energia che un corpo possiede a causa della forza di gravità.

Una forza viene detta conservativa se il lavoro per spostare un corpo é indipendente dal cammino percorso.
Per il principio di conservazione dell'energia in un sistema isolato la somma di energia potenziale e cinetica é costante, tale somma é detta energia meccanica.
Esempi di forze conservative:
Nome Forza Energia potenziale
Forza peso
U=mgh
Forza elastica
Forza gravitazionale
Forza elettrostatica

Non tutte le forze sono conservative (per esempio non lo é l'attrito)

Si chiama potenza la rapidità con cui viene compiuto un lavoro L. La potenza analiticamente si calcola come la derivata del lavoro rispetto al tempo.
La potenza si misura in Watt (W)

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