Concetti Chiave
- Il principio di conservazione dell'energia afferma che l'energia può trasformarsi ma non può apparire o scomparire dal nulla.
- Il lavoro svolto da una forza su un sistema comporta un trasferimento di energia totale, che può consistere in cambiamenti di energia meccanica, termica o interna.
- Nei sistemi isolati, l'energia si conserva internamente e non varia, permettendo di stabilire relazioni tra diverse forme di energia in momenti distinti.
- Il lavoro compiuto da una forza equivale a una variazione di energia totale, e la potenza può essere vista come la rapidità di questo trasferimento energetico.
- La potenza media è calcolata come il rapporto tra la variazione di energia e il tempo, mentre la potenza istantanea è la derivata dell'energia rispetto al tempo.
Principio di conservazione dell'energia
Secondo il principio di conservazione dell'energia (osservato sperimentalmente) l'energia può trasformarsi attraverso il lavoro svolto dalle forze ma non può assolutamente comparire o scomparire dal nulla.
In altre parole, il lavoro svolto da una forza applicata a un sistema di corpi determina un trasferimento di energia totale
[math]∆E[/math]
, dal sistema o al sistema considerato, che, secondo la natura della forza stessa, può consistere in un cambiamento di energia meccanica, termica o di qualunque altra forma di energia interna al sistema ([math]∆E_{int}[/math]
).
[math]L = ∆E = ∆E_{mec} + ∆E_{th} + ∆E_{int}[/math]
NOTA 1 - Nel caso dei sistemi isolati dall'azione di forza esterne, l'energia associata si conserva al loro interno e non può in alcun modo variare.
Perciò è possibile stabilire la relazione tra le diverse energie che interessano il sistema in istanti distinti.
[math]∆E = ∆E_{mec} + ∆E_{th} + ∆E_{int} = 0[/math]
NOTA 2 - Secondo il principio di conservazione dell'energia, il lavoro svolto da una forza corrisponde necessariamente a una variazione di energia totale (
[math]L = ∆E[/math]
), perciò è possibile reinterpretare la nozione di potenza come la rapidità con la quale una forza trasferisce energia da una forma all'altra.
[math]\text{potenza media: } \overline{P} = \frac{∆E}{∆t}[/math]
[math]\text{potenza istantanea: } P = \frac{dE}{dt}[/math]
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