Energia meccanica

Concetto, definizione, unità di misura

Energia cinetica - Energia potenziale

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L'energia meccanica si manifesta sotto due diverse forme: energia cinetica ed energia potenziale.

Energia meccanica cinetica

L'energia cinetica è l'energia posseduta da un corpo in movimento.
Ad esempio, un sasso che cade dall'alto dentro una pozzanghera fa schizzare l'acqua in tutte le direzioni, perché trasferisce tutta l’energia cinetica che possiede all'acqua, che in questo modo può muoversi (Per animare l'immagine, passa sopra con il mouse).

L'energia cinetica di un corpo dipende dal quadrato della sua velocità: maggiore è la velocità maggiore è l'energia cinetica.
Nel caso del sasso che cade, se esso entra con una velocità maggiore nell'acqua, l'acqua schizzata sarà in maggiore quantità e verrà lanciata più lontano.  Questo è dovuto al fatto che il sasso cede all'acqua una maggiore quantità dell'energia cinetica che possiede in seguito alla sua caduta
L'acqua, se le viene ceduta una maggiore quantità di energia, è in grado di compiere uno spostamento maggiore.

Energia meccanica potenziale

L'energia potenziale è l'energia che un corpo in quiete possiede e che può spendere in un determinato istante.
E’ dovuta alla posizione o allo stato fisico in cui si trova quel corpo. Non necessariamente un corpo deve spendere l’energia potenziale che possiede.
Possiamo riferirci a questi esempi:

1 - L’energia potenziale di tipo gravitazionale è dovuta alla posizione che un corpo occupa rispetto alla superficie terrestre, o ad un riferimento opportunamente scelto (Per animare l'immagine, passa sopra con il mouse).

Il sasso di colore scuro possiede più energia potenziale perché occupa una posizione più alta del sasso più chiaro. Questo è confermato dal fatto che quando il sasso scuro giunge a terra è in grado di far schizzare più acqua dalla pozzanghera rispetto al sasso chiaro.

2 - Comprimendo un gas posto dentro un recipiente si ottiene un aumento della pressione del gas.
Per comprimere tale gas occorre ovviamente compiere un certo lavoro: il lavoro speso fa acquistare energia potenziale al gas attraverso il suo aumento di pressione.
Ciò è testimoniato dal fatto che in tale condizione il gas è ora in grado di espandersi e quindi di sollevare il pistone del cilindro compiendo un determinato lavoro. Anche in questo caso è in gioco energia meccanica. (Per animare l'immagine, passa sopra con il mouse).

Per compiere questo lavoro il gas “consuma” l’energia potenziale che ha a disposizione: in conseguenza a ciò la sua pressione diminuisce di nuovo.

Unità di misura dell'energia meccanica

Come tutte le forme di energia, anche quella meccanica ha come unità di misura nel Sistema internazionale il joule (J). Esistono anche altre unità di misura: per conoscerle clicca qui. Per la conversione tra le diverse unità di misura, invece, puoi usare questa APP.