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Modello di analisi: sistema non isolato (energia)
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© Cengage Learning/George Semple
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© Cengage Learning/George Semple
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© Cengage Learning/George Semple
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© Cengage Learning/George Semple
e
© Cengage Learning/George Semple
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Cocoon/Digital Vision/Getty Images
Esce energia dal bulbo
della lampadina tramite
onde elettromagnetiche
.
Si diffonde energia
dalla radio tramite
onde
meccaniche
.
al manico del cucchiaio
sotto forma di
calore
.
Entra energia nel serbatoio di
carburante di un’automobile
con
trasferimento di materia
.
Entra energia
nell’asciugacapelli per
trasmissione elettrica
.
Si trasferisce energia al
blocco compiendo
lavoro
.
Figura ."
Meccanismi di trasferimento di energia. In ciascun caso è indicato il sistema in cui e da cui
l’energia è trasferita.
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Modello di analisi: sistema non isolato
(energia)
Come abbiamo visto, su un oggetto, rappresentato con il modello della particella,
possono agire varie forze che producono un cambiamento nella sua energia cineti-
ca. Se scegliamo l’oggetto come sistema, questa situazione molto semplice è il primo
esempio di
sistema non isolato
per cui l’energia varca il contorno del sistema nell’in-
tervallo temporale in cui il sistema interagisce con l’ambiente. Questo scenario è
comune nei problemi di !sica. Se un sistema non interagisce con il suo ambiente, è
un sistema isolato, che studieremo nel Paragrafo 7.2.
Il teorema dell’energia cinetica del Capitolo 6 è il nostro primo esempio di equa-
zione dell’energia appropriata per un sistema non isolato. Nel caso di quel teorema,
l’interazione del sistema con il suo ambiente è il lavoro fatto dalla forza esterna, e la
quantità che cambia nel sistema è l’energia cinetica.
Finora, abbiamo visto solamente una via per trasferire energia in un sistema:
il lavoro. Citiamo di seguito alcuni altri modi per trasferire energia al o dal sistema.
I dettagli di questi processi saranno studiati in altri paragra! del libro. Illustria-
mo i meccanismi per trasferire energia nella Figura 7.1 e li riassumiamo come
segue.
Il
lavoro
, come abbiamo imparato nel Capitolo 6, è un metodo per trasferire
energia a un sistema applicando una forza al sistema in modo tale che il punto d’ap-
plicazione della forza subisca uno spostamento (Fig. 7.1a).
Le
onde meccaniche (
Capitoli 13-14) sono un mezzo per trasferire energia per-
mettendo a una perturbazione di propagarsi attraverso l’aria o un altro mezzo. È il
modo con cui l’energia (che noi percepiamo come suono) lascia il sistema della no-
stra radiosveglia attraverso l’altoparlante e entra nelle nostre orecchie per stimolare
i processi uditivi (Fig. 7.1b). Altri esempi di onde meccaniche sono le onde sismiche
e le onde oceaniche.