La fisica dietro le decisioni
Compito di realtà
La potenza dell'onda
La potenza che trasporta un'onda sinusoidale di ampiezza A e larghezza L del fronte d'onda che viaggia a velocità v è determinata dalla densità d dell'acqua di mare.
Si può dimostrare che la relazione tra la velocità v e il periodo T dell'onda è:
- Esprimi tale velocità in termini della lunghezza d'onda.
- Scrivi la potenza dell'onda in termini delle sue tre dimensioni spaziali caratteristiche, ovvero (lungo x), A (lungo y) e L (lungo z). Quale di questi parametri contribuisce maggiormente alla potenza dell'onda?
A partire dal risultato ottenuto e analizzando la cartina a lato, indica le zone con maggior potenziale energetico sfruttabile. La lunghezza d'onda λ è circa costante in tutto il bacino del mar Mediterraneo. Suggerimento: assumi.
La stima
La cartina a lato mostra la potenza annuale media per unità di lunghezza del fronte d'onda (P/L) del mare in prossimità delle coste italiane.
- Quali sono le zone con maggior potenziale energetico sfruttabile?
- Cerca su internet dove sono localizzati in Italia gli attuali impianti attivi o in progetto per ricavare energia dal moto ondoso.
- Fai una stima della potenza che si potrebbe ricavare dal moto ondoso in prossimità delle coste occidentali della Sardegna e della penisola. Assumi un'efficienza di conversione da energia meccanica delle onde a energia elettrica del 30%.
Tu che cosa ne pensi?
Il Piano Nazionale Integrato Energia e Clima prevede che entro il 2030 in Italia il 55% dell'energia elettrica sia prodotta da fonti rinnovabili. La potenza elettrica media richiesta è di circa 40 GW e nel 2019 circa il 36% di questa potenza è stata generata da fonti rinnovabili.
- A quale percentuale della potenza elettrica richiesta corrisponde il risultato ottenuto nel punto precedente?
- Quali vantaggi ha l'energia ricavata dal mare rispetto a quella eolica e solare? Che cosa consiglieresti al ministro dell'Ambiente?
Svolgimento
La potenza dell'onda
La potenza che trasporta un'onda sinusoidale di ampiezza A e larghezza L del fronte d'onda che viaggia a velocità v è determinata dalla densità d dell'acqua di mare.
Si può dimostrare che la relazione tra la velocità v e il periodo T dell'onda è:
- Esprimi tale velocità in termini della lunghezza d'onda.
- Scrivi la potenza dell'onda in termini delle sue tre dimensioni spaziali caratteristiche, ovvero (lungo x), A (lungo y) e L (lungo z). Quale di questi parametri contribuisce maggiormente alla potenza dell'onda?
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