Fatti sull’energia meccanica per bambini

Un pendolo oscillante con il vettore velocità (verde) e il vettore accelerazione (blu). La grandezza del vettore velocità, la velocità, del pendolo è massima nella posizione verticale e il pendolo è più lontano dalla Terra nelle sue posizioni estreme.

In fisica, l’energia meccanica descrive l’energia potenziale e l’energia cinetica presenti nei componenti di un sistema meccanico.

Quando una data quantità di energia meccanica viene trasferita (come quando si lancia una palla, si solleva una scatola, si schiaccia una lattina o si mescola una bevanda) si dice che questa quantità di lavoro meccanico è stata fatta. Sia l’energia meccanica che il lavoro meccanico sono misurati nelle stesse unità dell’energia in generale. Di solito si dice che un componente di un sistema ha una certa quantità di “energia meccanica” (cioè è una funzione di stato), mentre il “lavoro meccanico” descrive la quantità di energia meccanica che un componente ha guadagnato o perso.

La conservazione dell’energia meccanica è un principio che afferma che in certe condizioni, l’energia meccanica totale di un sistema è costante. Questa regola non vale quando l’energia meccanica viene convertita in altre forme, come quella chimica, nucleare o elettromagnetica. Tuttavia, il principio di conservazione generale dell’energia è finora una regola ininterrotta della fisica – per quanto ne sappiamo, l’energia non può essere creata o distrutta, solo cambiata nella forma.

Immagini per bambini

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  Un esempio di un sistema meccanico: Un satellite orbita intorno alla Terra influenzato solo dalla forza gravitazionale conservatrice; la sua energia meccanica è quindi conservata. Il satellite è accelerato verso la Terra con un’accelerazione perpendicolare alla velocità. Questa accelerazione è rappresentata da un vettore di accelerazione verde e la velocità è rappresentata da un vettore di velocità rosso. Anche se la velocità è costantemente cambiata con la direzione del vettore a causa del vettore accelerazione, la velocità del satellite non lo è poiché la grandezza del vettore velocità rimane invariata.