Anno scolastico 2012/2013
L’ENERGIA
Prof.ssa Veronica Matteo
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
PRIMO INPUT
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
LAVORO
Una forza compie lavoro se produce uno
spostamento.
Se forza F e spostamento s sono vettori
paralleli, il lavoro L è il prodotto dei loro
moduli:
Se forza e spostamento non sono
paralleli, si considera solamente la
componente della forza parallela allo
spostamento:
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
LAVORO
Definizione di LAVORO
Nel SI il lavoro si misura in joule (J): 1J = (1 N) × (1m)
L = F s cos α
L = lavoro (J)
F= forza (N)
s = spostamento (m)
α = angolo compreso tra la forza e lo spostamento
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
Valore e segno del lavoro L dipendono dall’angolo α tra
la forza F e lo spostamento s
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
POTENZA
Definizione di POTENZA
La potenza è data dal rapporto tra il lavoro compiuto e l’intervallo di
tempo impiegato per compierlo.
Nel SI la potenza si misura in watt (W): 1W = (1 J) / (1s)
P = potenza (W)
L= lavoro (J)
t =intervallo di tempo (s)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
DEFINIZIONE di ENERGIA
Definizione di energia
L’energia è la capacità di un sistema di compiere
lavoro meccanico.
Nel SI l’energia si misura in joule (J).
L’energia si manifesta in forme diverse e si può
trasformare da una forma all’altra.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA CINETICA
Definizione di ENERGIA CINETICA
L’energia cinetica Ec di un corpo è il semiprodotto della massa per
il quadrato della velocità.
Nel SI l’energia cinetica si misura in Joule (J).
Ec = energia cinetica (J)
v = velocità(m/s)
m =massa (kg)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA CINETICA
Energia: capacità di compiere lavoro.
Un corpo in movimento ha la capacità
di compiere lavoro
(per esempio comprimendo una molla).
Energia cinetica: energia posseduta da
un corpo in movimento.
Dipende dalla massa e dalla velocità.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
TEOREMA DELL’ENERGIA
DELL’ENERGIA CINETICA
Teorema dell’ENERGIA CINETICA
Il lavoro compiuto da una forza su un corpo è uguale alla variazione
di energia cinetica del corpo stesso.
Ec = energia cinetica (J)
V1 = velocità iniziale(m/s)
V2 = velocità finale(m/s)
m =massa (kg)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA POTENZIALE
GRAVITAZIONALE
Definizione di ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE
L’energia potenziale Ep di un corpo è il prodotto della massa per
l’accelerazione di gravità e per l’altezza.
Nel SI l’energia potenziale gravitazionale si misura in Joule (J).
Ep = m g h
Ep = energia potenziale gravitazionale (J)
m = massa (kg)
g = accelerazione di gravità (m/s2)
h =altezza (m)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA POTENZIALE
GRAVITAZIONALE
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
Potenza
Teorema
dell’energia
cinetica
Energia
cinetica
Trasferimenti
di energia
Lavoro
Energia
potenziale
Forze
conservative
Lavoro di una
forza costante
Energia potenziale
gravitazionale
Lavoro di una
forza variabile
Energia potenziale
elastica
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA MECCANICA
Definizione di ENERGIA MECCANICA
L’energia meccanica Em di un corpo è data dalla somma della sua
energia cinetica Ec e della sua energia potenziale Ep.
Em = energia meccanica (J)
Ep = energia potenziale (J)
Ec = energia cinetica (J)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
TEOREMA DI CONSERVAZIONE
DELL’ENERGIA MECCANICA
CONSERVAZIONE dell’ENERGIA
MECCANICA
Quando su un corpo agiscono solo forze
conservative (come forza peso e forza elastica)
l’energia meccanica resta sempre la stessa, cioè si
conserva
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
L’ENERGIA MECCANICA
L’energia meccanica si conserva anche se il moto di
caduta avviene su una traiettoria non rettilinea
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
SE L’ENERGIA
MECCANICA NON SI CONSERVA
L’energia meccanica NON si conserva se durante il
moto di caduta agiscono forze di attrito.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
SE L’ENERGIA
MECCANICA NON SI CONSERVA
La diminuzione di energia meccanica è pari al lavoro compiuto
dalle forze di attrito.
A = posizione iniziale;
B = posizione finale;
La=lavoro compiuto dalle forze d’attrito.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
PAUSA…
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
SECONDO INPUT
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
LAVORO
Una forza compie …….. se produce uno
……………
Se forza F e spostamento s sono vettori
………, il lavoro L è il prodotto dei loro
moduli:
………
Se forza e spostamento non sono
paralleli, si considera solamente la
………. della forza …………. allo
spostamento:
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
LAVORO
Definizione di LAVORO
Nel SI il ……… si misura in joule (J): 1J = (1 N) × (1m)
L = F s cos α
……………………
L = ……… (J)
F= ……… (N)
s = ………. (m)
α = angolo compreso tra la forza e lo spostamento
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
Valore e segno del ……… L dipendono dall’……... α tra
la ……. F e lo ………. s
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
POTENZA
Definizione di POTENZA
La potenza è data dal ………. tra il ……… compiuto e l’intervallo di
………. impiegato per compierlo.
Nel SI la ………. si misura in watt (W): 1W = (1 J) / (1s)
………………
P = ……… (W)
L= ……… (J)
t =intervallo di ……… (s)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
DEFINIZIONE di ENERGIA
Definizione di energia
L’energia è la ………….. di un sistema di compiere
………… meccanico.
Nel SI l’energia si misura in ………. (J).
L’energia si manifesta in forme diverse e si può
…………….. da una forma all’altra.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA CINETICA
Definizione di ENERGIA CINETICA
L’energia ……….. Ec di un corpo è il ………….. della ………. per
il quadrato della ………...
Nel SI l’energia cinetica si misura in ………. (J).
…………………….
Ec = …………(J)
v = ………. (m/s)
m =………… (kg)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA CINETICA
Energia: capacità di compiere ……..
Un corpo in ………….. ha la capacità
di compiere lavoro
(per esempio comprimendo una molla).
Energia ………: energia posseduta da
un corpo in movimento.
Dipende dalla …….e dalla ……….
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
TEOREMA DELL’ENERGIA
DELL’ENERGIA CINETICA
Teorema dell’ENERGIA CINETICA
Il lavoro compiuto da una …….. su un corpo è uguale alla variazione
di …………….. del corpo stesso.
………………………………..
Ec = ………….. (J)
V1 = …………. (m/s)
V2 = …….. ….. (m/s)
m = …….. (kg)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA POTENZIALE
GRAVITAZIONALE
Definizione di ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE
L’energia potenziale Ep di un corpo è il ……….. della massa per
l’accelerazione di ………. e per l’…………..
Nel SI l’energia potenziale gravitazionale si misura in ……… (J).
Ep = m g h
…………………..
Ep = energia …………. (J)
m = ……….. (kg)
g = ………… di gravità (m/s2)
h =………. (m)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA POTENZIALE
GRAVITAZIONALE
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
…………..
Teorema
dell’energia
cinetica
Energia
cinetica
Trasferimenti
di energia
Lavoro
Energia
……………
Forze
…………….
Lavoro di una
forza ………
Energia potenziale
………………..
Lavoro di una
forza variabile
Energia potenziale
……………
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
ENERGIA MECCANICA
Definizione di ENERGIA MECCANICA
L’energia meccanica Em di un corpo è data dalla ……… della sua
energia …….. Ec e della sua energia ……….. Ep.
………………………
Em = energia ……….. (J)
Ep = energia ………. (J)
Ec = energia ……….. (J)
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
TEOREMA DI CONSERVAZIONE
DELL’ENERGIA MECCANICA
CONSERVAZIONE dell’ENERGIA
MECCANICA
Quando su un corpo agiscono solo forze
…………… (come forza peso e forza elastica)
l’energia…………. resta sempre la stessa, cioè
si …………….
……………………………………………
………………..
…………………………
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
…………..
L’ENERGIA MECCANICA
L’energia meccanica si …….. anche se il moto di
caduta avviene su una ……….. non rettilinea
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
SE L’ENERGIA
MECCANICA NON SI CONSERVA
L’energia ………. NON si conserva se durante il
moto di caduta agiscono forze di …………..
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
SE L’ENERGIA
MECCANICA NON SI CONSERVA
La ……… di energia meccanica è pari al ……… compiuto dalle
forze di ………...
…………………...
A = posizione ………….;
B = posizione …………;
La=…….. compiuto dalle ………. d’attrito.
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
PAUSA…
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
E ORA METTITI ALLA
PROVA..
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
La Prova
1. Un corpo si sposta di 5 m su un piano orizzontale sotto l’azione di una forza F = 10 N. La
forza è parallela al piano. Quale lavoro compie la forza?
□ 2,5 J
□ 25 J
□ 50 J
□ 43,3 J
2. Un carrello avente massa di 250 g si muove alla velocità di 8 m/s. Quanto vale la sua
energia cinetica?
□8J
□ 16 J
□1J
□ 8000 J
3. Un vaso di massa 1500 g cade da un davanzale alto 5 m (l’attrito è trascurabile). Con
quale energia cinetica arriva al suolo?
□ 735 J
□ 73500 J
□ 7500 J
□ 73,5 J
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
La Prova
Esercizi
1.
Un montacarichi solleva fino a 15 m di altezza un carico di 100 Kg in 40
s. Quanto vale la potenza sviluppata dal montacarichi?
2.
Un carrello avente massa di 250 g si muove alla velocità di 8 m/s.
Quanto vale la sua energia cinetica?
3.
Un carrello affronta una salita con la velocità di 5 m/s. In cima la sua
velocità si è ridotta a 2 m/s. La massa del carrello è di 90 g.
- Calcola l’energia cinetica del carrello prima della salita.
- Qual è l’energia cinetica persa dal carrello?
- Se gli attriti sono trascurabili, in cosa si è trasformata questa energia?
- Quale dislivello ha superato il carrello?
- Quale forza ha fatto perdere energia cinetica al carrello?
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
La Prova
Esercizi
4. Un corpo di massa 1200 g cade da un davanzale alto 6 m (l’attrito è
trascurabile).
Con quale velocità arriva al suolo?
5. Un oggetto di massa 5 g è attaccato ad una molla di costante elastica 500
N/m che oscilla. Qual è la velocità dell’oggetto quando la molla ha
raggiunto il suo massimo allungamento s = 4 cm?
6. Un pallone viene calciato in modo che vada il più alto possibile.
La velocità impressa al pallone è di 50 Km/h e viene colpito a un altezza di
1,0 m. Quale altezza dal suolo raggiunge il pallone?
Istituto Tecnico "Aldini-Valeriani"
