Concetti Chiave
- Le forze esterne su un sistema influenzano il trasferimento di energia, modificando l'energia cinetica e/o potenziale.
- In assenza di attrito, le forze esterne alterano l'energia meccanica del sistema.
- La formula [math]L = ∆K + ∆U = ∆E_{mec}[/math] rappresenta il lavoro legato alle variazioni di energia meccanica.
- Con attrito, parte del lavoro delle forze esterne si trasforma in energia termica, influenzando comunque l'energia meccanica.
- L'energia termica prodotta dall'attrito deriva dal prodotto tra l'intensità dell'attrito dinamico e la lunghezza dello spostamento.
Lavoro di forze esterne
In generale, le forze esterne che agiscono su un sistema di corpi determinano un trasferimento di energia proveniente dal sistema o diretta al sistema stesso.
- In assenza di attrito, le forze esterne che agiscono su un sistema interessano necessariamente l'energia meccanica del sistema stesso, modificando l'energia cinetica e/o l'energia potenziale (di un qualche tipo) associate a esso.
- In presenza di attrito, il lavoro svolto dalle forze esterne corrisponde, almeno in parte, a un trasferimento di energia termica ([math]E_{th}[/math]) e, tuttavia, può produrre ugualmente una variazione di energia meccanica.
[math]L = ∆K + ∆U = ∆E_{mec}[/math]
[math]L = ∆E_{mec} + ∆E_{th}[/math]
NOTA 1 - L'energia termica è associata al moto casuale degli atomi e delle molecole che compongono i corpi e, nel caso dell'attrito (dinamico), dipende dai continui strappi che caratterizzano lo sfregamento delle superfici.
NOTA 2 - La variazione di energia termica
[math]∆E_{th}[/math]
prodotta dall'attrito dinamico [math]\textbf{f}_k[/math]
risulta dal prodotto tra l'intensità dell'attrito stesso e la lunghezza dello spostamento [math]\textbf{d}[/math]
considerato:
[math]∆E_{th} = f_kd[/math]
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