Fisica : Lavoro ed energia

Energia cinetica

La formula che descrive l'energia di un corpo di massa m che si muove a velocita' v:

Dove:

E_c = Energia in Joule
m = Massa in Kg
v = Velocita' in m/s.


L'energia posseduta da un corpo in movimento (in un determinato istante t) e' direttamente proporzionale alla sua massa ed al quadrato della velocita' a cui si muove. Anche una piccola massa, come ad esempio un proiettile, puo' possedere una energia cinetica alta, se si muove ad alta velocita'.

Ad esempio, se lanciamo "a mano" un proiettile contro una lastra di vetro (sufficientemente "spessa") da una distanza di pochi metri , il massimo che otteniamo e' un graffio sulla superficie. Lo stesso proiettile, sparato con una pistola, manda il vetro in frantumi.

La differenza sta nella velocita' che riusciamo ad imprimere noi e quella ottenuta con lo sparo. L'energia cinetica del proiettile, al momento dell'impatto con il vetro, viene ad esso trasferita e si trasforma modificando la struttura del vetro stesso.

Conservazione dell'energia.

LANCIO A MANO:
- L'energia chimica che muove i nostri muscoli nel lancio, si trasforma in energia cinetica del proiettile.
- Il proiettile perde energia per contrastare l'attrito con l'aria.
- Quando colpisce il vetro, l'energia residua provoca una deformazione minima nella struttura del vetro stesso.

SPARO:
- L'energia chimica della polvere da sparo e quella meccanica del grilletto, provocano l'esplosione.
- Parte dell'energia se ne va in calore e la rimanente parte viene trasferita al proiettile come energia cinetica.
- Il proiettile perde energia per attrito con l'aria.
- Al momento dell'impatto con il vetro, l'energia residua e' ancora alta e sufficiente a provocare una forte deformazione, fino a rottura, della struttura del vetro stesso.


Per analogia dimensionale tra Energia e Lavoro, l'energia cinetica puo' anche essere descritta come il lavoro necessario per portare un corpo di massa m a muoversi a velocita' v.