26 / 36
!"
Capitolo
'
Conservazione dell’energia
Tre bambine si godono la
trasformazione dell’energia
potenziale in energia
cinetica su un acquascivolo.
Possiamo analizzare
processi come questi
usando le metodologie
sviluppate in questo
capitolo.
Schema del capitolo
#.
Modello di analisi: sistema
non isolato (energia)
#."
Modello di analisi: sistema isolato
(energia)
#.%
Modello di analisi: sistema non
isolato in stato stazionario (energia)
#.&
Situazioni con attrito dinamico
#.'
Variazioni di energia meccanica
dovute a forze non conservative
#.(
Potenza
#.#
Collegamento al contesto:
valutazione della potenza
delle automobili
SOMMARIO
N
el Capitolo 6 abbiamo introdotto tre
metodi per immagazzinare energia in un
sistema: energia cinetica, associata al
movimento delle parti di un sistema; energia
potenziale, determinata dalla configurazione
del sistema; e energia interna, correlata con la
temperatura del sistema.
Ora consideriamo di analizzare delle
situazioni fisiche usando un approccio
energetico per due tipi di sistemi:
sistemi
non isolati
e
isolati
. Per i sistemi non isolati
studieremo i modi in cui l’energia può attraversare i confini del sistema producendo
un cambiamento nell’energia totale del sistema. Questa analisi porta a un principio
veramente importante detto
conservazione dell’energia
. Il principio di conservazione
dell’energia si estende ben oltre la fisica e può esser applicato agli organismi biologici,
sistemi tecnologici, e ambiti ingegneristici.
Nei sistemi isolati l’energia non attraversa il contorno del sistema. Per questi
sistemi l’energia totale del sistema è costante. Se nel sistema non agiscono forze non
conservative, possiamo usare la
conservazione dell’energia meccanica
per risolvere
un’ampia varietà di problemi.
Situazioni che coinvolgono la trasformazione dell’energia meccanica in energia interna
a causa di forze non conservative richiedono un trattamento speciale. Studieremo i
metodi per affrontare questo tipo di problemi.
Quindi, riconosceremo che l’energia può varcare il contorno di un sistema con
differenti velocità. Descriveremo la velocità di trasferimento di energia con la
potenza
.
Jade Lee/Getty Images