Le macchine costruite dall’uomo compiono lavoro e, per poter funzionare, hanno bisogno di energia.
L’energia è una grandezza fisica che esprime la capacità di un sistema fisico di compiere lavoro.
É una grandezza di tipo scalare, associata allo stato fisico e alle condizioni in cui un corpo o un sistema si trovano.
Nell’ambito puramente meccanico, si affronterà lo studio di due forme diverse di energia:
- energia cinetica
- energia potenziale gravitazionale.
L’Energia Cinetica
Un corpo in movimento ha la capacità di compiere lavoro su altri corpi, come il trasferimento di parte del suo movimento: esso possiede dunque energia (energia cinetica) legata al suo stato di moto.
L’energia cinetica di un corpo dipende dalla sua massa e sua velocità ed è definita nel seguente modo:
Ec = ½ m v2
L’unità di misura dell’energia cinetica è il joule (J).
Il teorema dell’energia cinetica
Il lavoro compiuto dalla forza F per portare un corpo di massa m dalla velocità iniziale vi alla velocità finale vf è pari alla variazione di energia cinetica del corpo.
Questa affermazione costituisce il cosiddetto teorema dell’energia cinetica.
L = ΔEc = Ecfin – Ecin = ½ m vf2 – ½ m vi2