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Energia - Energia potenziale gravitazionale ed elettrostatica

Appunti sull'energia potenziale e potenziale elettrico

E io lo dico a Skuola.net
Energia potenziale ed elettrica
Nel campo gravitazionale una massa, l'ente in grado di interagire con il campo gravitazionale, presenta un'energia in virtù della sua posizione, energia che poteva spendere, se lasciata libera di muoversi, trasformandola in energia cinetica.
Tale energia viene chiamata energia potenziale. Il valore dell'energia potenziale era nullo nel terreno alla quota 0, mentre ad una certa altezza il valore era mgh.

Poiché il campo gravitazionale è conservativo, vale il principio di conservazione dell'energia meccanica: la somma dell'energia potenziale e cinetica si mantiene costante durante il moto (energia potenziale + energia cinetica = costante).
Alla massima altezza vi è la sola energia potenziale, alla quota 0 solo l'energia cinetica mentre ad una certa quota parte di entrambe. Se il corpo rimbalza si ha la trasformazione opposta, da cinetica a potenziale elastica. In assenza di qualunque tipo di attrito il movimento di un corpo che rimbalza si mantiene inalterato nel tempo, in realtà l'attrito con l'aria e l'attrito durante il rimbalzo con il terreno produce una conversione di energia cinetica macroscopica e potenziale elastica in energia interna del corpo, per cui dopo un certo tempo il moto si arresta con la trasformazione di energia meccanica in calore ed energia interna (energia termica).

Anche nel campo elettrico è possibile introdurre un'energia potenziale, energia che la carica presenta in virtù della sua posizione, energia che essa può spendere se lasciata libera di muoversi trasformandola in energia cinetica. In ogni punto del campo si può introdurre una funzione scalare chiamata potenziale elettrico, per cui in ogni punto la carica presenta un'energia ben definita. In questa situazione le cariche positive si muovono spontaneamente da punti in cui il potenziale è maggiore a punti in cui è minore mentre le cariche negative si muovono in senso opposto, quindi, affinchè vi sia movimento di cariche e presenza di energia cinetica è necessario che tra i punti dello spazio vi sia differenza di potenziale, determinata dalla presenza di un campo.
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