Un corpo si trova in un punto dello spazio
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Un corpo si trova in un punto dello spazio in cui l’energia potenziale vale 560 J. Questo corpo viene spostato di 12 m da una forza conservativa 𝐹 (legata a quell’energia potenziale)che opera nello stesso verso e direzione dello spostamento, compiendo un lavoro 𝐿 = 1200 J. Dopo questo spostamento il corpo viene spostato in un altro punto in cui l’energia potenziale vale 𝑈 = −200 J.
a) Quanto vale l’energia potenziale nel secondo punto?
b) Quanto vale il lavoro compiuto dalla forza 𝐹 nel secondo spostamento?
Introduzione all’Argomento:
Definiamo l’energia come la capacità di un corpo di trasferire calore o compiere un lavoro, per la quale vale un principio di conservazione (ovvero l’energia può essere scambiata, trasformata, ma non distrutta). Parliamo invece di lavoro quando, applicando una forza ad un corpo, quest’ultimo percorre uno spostamento. Nella fisica è fondamentale la relazione che lega queste due grandezze: essa viene descritta dal teorema delle forze vive, il quale afferma che il lavoro compiuto da una forza applicata ad un corpo è uguale alla variazione di energia cinetica del corpo stesso. Spieghiamo così la definizione data all’inizio, ovvero che l’energia è la capacità di un sistema fisico di compiere lavoro.
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio abbiamo un corpo che si trova in un punto dello spazio con una certa energia potenziale. Esso subisce alcuni spostamenti, il che comporta necessariamente una variazione di energia potenziale. Per determinare queste variazioni e risolvere quindi il problema è però sufficiente ricordare la relazione che intercorre tra lavoro ed e.p. Semplice no?