L

1
LENERGIA
2
Lavoro
joule
SI cgs pratici joule erg ?energia
(kWh, cal, eV,...)
3
Energia
Energia capacità potenziale di compiere
lavoro meccanico
stessa unità di misura del lavoro joule
- cinetica - potenziale gravità - potenziale
elastica - potenziale elettrica - termica
(calore) - chimica - nucleare - ...............
Lenergia si manifesta in forme diverse e si puo
trasformare da una forma allaltra. Il lavoro
compiuto su un corpo diventa energia
immagazzinata, cioe capacita di compiere
ulteriore lavoro.
PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELLENERGIA In un
sistema isolato, lenergia totale rimane
costante. Lenergia non si crea e non si
distrugge si trasforma!
4
Energia cinetica
Ogni corpo in movimento e dotato di energia in
base alla sua massa e alla sua velocita
Energia cinetica T ½ mv2
Aumento di velocita somministrazione di energia
Teorema dellenergia cinetica (conservazione
dellenergia) L DT T2-T1 ½ mv22 ½ mv21
Il lavoro compiuto da una forza su un corpo in
moto e uguale alla variazione della sua energia
cinetica.
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Forze conservative e dissipative - 1
Una forza e conservativa se il lavoro compiuto
contro di essa per spostare un corpo dal punto A
al punto B non dipende dal cammino seguito, ma
solo dalla posizione relativa dei punti A e B.
In questo caso il corpo immagazzina questo
lavoro sotto forma di energia potenziale,
riutilizzabile per compiere altro lavoro.
Se invece il lavoro dipende dal cammino seguito,
viene perduto sotto forma di energia non
riutilizzabile (es. energia termica calore-
negli attriti) e la forza e detta dissipativa.
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Forze conservative e dissipative - 2
Definizione equivalente
Una forza e conservativa se il lavoro compiuto
contro di essa per spostare un corpo dal punto A
al punto B e uguale e contrario al lavoro
compiuto per farlo ritornare da B a A,
indipendentemente dal cammino seguito. Quindi il
lavoro di andata e ritorno lungo qualunque
traiettoria chiusa e nullo.
7
Sistema circolatorio gli attriti
Il sistema circolatorio e un circuito chiuso in
presenza di forze conservative LDT0 in
presenza di forze dissipative (attriti) LDTlt0
DTlt0 ? Dvlt0 ? v2ltv1
Il lavoro (negativo) delle forze dattrito fa si
che la velocita finale del sangue sia minore
rispetto a quella iniziale prevista sulla base
dellequazione di continuita del moto
stazionario.
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Energia potenziale gravitazionale

• Lavoro compiuto
• da/contro la forza peso
• nella caduta da A a B
• nel sollevamento da B a A

F mg shhA-hB ? L mg(hA-hB)
Dipende solo dallaltezza h rispetto al suolo
(coord.z), non dalle coord. orizzontali x e y
Energia potenziale gravitazionale U mgh
mghA-mghB
Lenergia potenziale e relativa a un punto di
riferimento arbitrario (dipende dal dislivello
tra due punti, non dallaltezza assoluta)
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Conservazione dellenergia meccanica
Energia meccanica energia cinetica T energia
potenziale U
In generale, in un campo di forze
conservative L DT TB-TA ? TB-TA UAUB
? TAUA TBUB L UAUB
?
CONSERVAZIONE DELLENERGIA MECCANICA In un campo
di forze conservative (es.moto senza attriti
sotto lazione della forza peso), la somma
dellenergia cinetica e potenziale rimane
costante.
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Moto di caduta dei gravi
Trascurando gli attriti, lenergia totale
(meccanica) e costante Etot Tin Uin Tfin
Ufin
allinizio Tin0, Uinmgh alla fine Tfin
½mv2, Ufin0
Etot mgh ½mv2
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Potenza meccanica
Una macchina e tanto piu potente quanto
piu riesce a fornire una certa prestazione nel
minor tempo possibile.
Definizione equivalente Potenza forza
velocita
kilowattora 1kWh 1kW1h 103 W3600 s
3.6106 J ? unita di lavoro, non di potenza
MKS watt cgs ergs pratico hp735 watt
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Rendimento di una macchina
In presenza di attriti, una parte dellenergia
fornita va dispersa sotto forma di calore e non
puo essere utilizzata per gli scopi richiesti.