Unità 10 L’ENERGIA E LE SUE FORME Le trasformazioni dell’energia 3 Che cos’è l’energia meccanica?  Che cosa studia la termodinamica?  Che cosa fanno le macchine termiche?  Un corpo in caduta libera subisce un’accelerazione costante: la sua velocità aumenta e così cresce la sua energia cinetica. Al contrario, mentre cade, più si avvicina al suolo e più la sua energia potenziale gravitazionale, che è direttamente proporzionale all’altezza, diminuisce. Se durante la caduta misurassimo in ogni momento l’energia potenziale gravitazionale e l’energia cinetica del corpo, noteremmo che alla diminuzione della prima corrisponde l’aumento della seconda in modo tale che la loro somma resta costante. Questo succede perché durante la caduta l’energia potenziale gravitazionale si trasforma in energia cinetica. LA CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA Quello che accade all’energia di un corpo in caduta libera è espresso dal . Il principio vale in assenza di attrito, cioè se la caduta del corpo avviene nel vuoto; diversamente, la resistenza dovuta all’attrito, che come sappiamo è a sua volta una forza, fa sì che l’aumento di energia cinetica sia minore della diminuzione di energia potenziale e che quindi la loro somma non sia costante. Anche in questo caso, l’energia “sottratta” dall’attrito non si perde, ma si trasforma in un’energia diversa, precisamente in calore, o energia termica. , secondo il quale la somma dell’energia potenziale e dell’energia cinetica di un corpo, chiamata , resta costante principio di conservazione dell’energia meccanica energia meccanica Il moto armonico del pendolo è un esempio del principio di conservazione dell’energia. Per mettere in moto il pendolo è sufficiente “caricarlo” di energia potenziale gravitazionale applicando la forza muscolare e spostandolo dalla verticale . Appena il pendolo si mette in moto, l’energia potenziale gravitazionale inizia a trasformarsi in energia cinetica e quando il pendolo raggiunge la verticale possiede solo energia cinetica .  (a) (b)  Oltrepassata la verticale, l’energia cinetica inizia a trasformarsi di nuovo in energia potenziale gravitazionale: arrivato all’estremo opposto della sua oscillazione, il pendolo possiede solo energia potenziale gravitazionale . Durante le diverse fasi di questa oscillazione l’energia meccanica, in assenza di attrito, rimane costante. (c)   io studio   L’ ( ) di un corpo è la somma della sua energia cinetica e della sua energia potenziale. energia meccanica mechanical energy  Il vagoncino di una giostra all’apice della sua altezza ha accumulato il massimo di energia potenziale gravitazionale.