Fisica: il principio di conservazione dell'energia

tramite: O2O
Difficoltà: media
14

Introduzione

In fisica, un principio fondamentale è quello di conservazione dell'energia. Secondo questo principio, in un sistema isolato (cioè dove non esistono forze esterne) l'energia totale si mantiene sempre quantitativamente uguale, anche se avvengono trasformazioni al suo interno (per esempio il passaggio da energia elastica in energia cinetica, in energia potenziale, in energia termica, ecc.). In questa guida tenteremo di spiegarvi, per quanto sinteticamente, il principio di conservazione dell'energia.

24

Esempio delle biglie

Per meglio comprendere il principio di conservazione dell'energia, immaginate di aver disposto in modo ordinato delle biglie nella vostra stanza. Se, a vostra insaputa, un vostro amico entra nella stanza e si mette a giocare, può spargere le biglie. Al vostro rientro, andrete a raccogliere le biglie che avranno cambiato posizione. Poiché voi conoscete il numero iniziale delle biglie, se quelle che avete raccolto non corrispondono al numero iniziale, non dovrete fare altro che cercare con attenzione dove siano andate a finire le biglie mancanti. Questo esempio vuole dimostrare che, quando si determina l'energia a disposizione di un sistema fisico (nell'esempio del passo precedente, la stanza), essa può trasformarsi in altre forme di energia. Il suo valore totale, però, rimane costante. Questo a condizione che, come accaduto alle biglie, riusciamo ad individuare le trasformazioni subite dall'energia. Questo è uno dei più importanti principi della fisica, anzi uno dei pilastri su cui poggia tutta la fisica (sia classica che relativistica). In pratica, quando sembra che il principio di conservazione dell'energia non sia rispettato, significa che siamo noi a dover ricercare le possibili trasformazioni che l'energia ha subito.

34

Esempio del piano orizzontale

Prendiamo in considerazione un altro esempio: una molla carica che cede la sua energia ad un blocco che corre su un piano orizzontale. Nel momento in cui liberiamo la molla, l'energia del sistema coincide con quella elastica che possiede la molla carica. La molla agisce sul blocco che, a causa della forza elastica, aumenta di velocità acquistando energia cinetica. L'energia elastica della molla si trasforma quindi in energia cinetica del blocco, che inizia la sua corsa lungo il piano. Alla fine della corsa, l'energia meccanica è svanita e l'energia inizialmente posseduta dalla molla sembra scomparsa nel nulla. Il principio di conservazione dell'energia, nel caso specifico, indica chiaramente che l'energia meccanica si può trasformare in altre forme di energia e siamo noi che dobbiamo essere in grado di individuarle. L'energia elastica della molla è mutata, attraverso l'attrito del blocco con il piano, in calore assorbito dal sistema. Il sistema, quindi, complessivamente possiede sempre la stessa energia totale.

Continua la lettura
44

Conclusione

In generale possiamo quindi affermare che l'energia di un sistema non diminuisce o aumenta nel corso della sua trasformazione, ma semplicemente modifica la sua forma in un'altra. Il principio di trasformazione dell'energia vale anche per i fenomeni termici in base al primo principio della termodinamica. Se poi i fenomeni fisici avvengono a livello atomico o subatomico, il principio della conservazione dell'energia rimane comunque valido. Semplicemente assume una forma più generale che contempla la trasformazione della materia in energia (o viceversa) in base alla teoria della relatività.

Potrebbe interessarti anche

Segnala contenuti non appropriati

Tipo di contenuto
Devi scegliere almeno una delle opzioni
Descrivi il problema
Devi inserire una descrizione del problema
Si è verificato un errore nel sistema. Riprova più tardi.
Verifica la tua identità
Devi verificare la tua identità
chiudi
Grazie per averci aiutato a migliorare la qualità dei nostri contenuti

Guide simili

Superiori

Fisica: il primo principio della termodinamica

In fisica, la Prima Legge della Termodinamica stabilisce che il calore è una forma di energia, e che i processi termodinamici sono quindi soggetti al principio di conservazione dell'energia. Ciò significa che l'energia termica non può essere creata...
Superiori

Fisica: il secondo principio della termodinamica

Secondo il secondo principio della termodinamica, qualunque sistema in fisica (macchina termica) che prelevi una quantità di calore (energia in ingresso) dalla sorgente a temperatura maggiore a discapito di una quantità (energia dispersa) alla sorgente...
Superiori

Appunti di fisica: il principio di Archimede

Il famoso principio di Archimede è così detto in onore del fisico e matematico greco Archimede di Siracusa (III secolo a. C.), che lo enunciò nel suo scritto "Sui corpi galleggianti". Secondo tale principio un corpo immerso in un fluido riceve una...
Superiori

Fisica: il terzo principio della termodinamica

In fisica, il terzo Principio della termodinamica, noto anche come principio di Nernst, correla la temperatura assoluta di un sistema all'entropia. L'entropia è una funzione di stato, e dal secondo principio della termodinamica sappiamo che, i sistemi...
Superiori

Fisica: il principio zero della termodinamica

Nell'Ottocento venne chiarito il concetto di temperatura. Chiariamo fin da subito che per "temperatura" non si intende un'idea soggettiva collegata alle percezioni sensoriali di caldo e freddo. La temperatura di un corpo, infatti, aumenta o diminuisce...
Superiori

Fisica: la legge di conservazione della quantità di moto

Nella fisica, la legge di conservazione della quantità di moto è quella legge che stabilisce che, in un sistema isolato, la quantità di moto rimane costante nel tempo. Per sistema isolato intendiamo che non vi siano forze esterne. Questo tipo di legge...
Superiori

Fisica: la conservazione della massa

In fisica la legge di conservazione della massa afferma che la materia può essere modificata da una forma in un'altra. Le miscele possono essere separate e le sostanze possono essere scomposte, ma la quantità totale della massa che le componeva rimane...
Superiori

Fisica: il terzo principio della dinamica

Ecco una splendida e pratica guida sulla:Fisica: il terzo principio della dinamica, la dinamica è una disciplina della Fisica, alla base della meccanica classica, che studia il moto dei corpi e delle sue cause. Il terzo principio della dinamica, o...
I presenti contributi sono stati redatti dagli autori ivi menzionati a solo scopo informativo tramite l’utilizzo della piattaforma www.o2o.it e possono essere modificati dagli stessi in qualsiasi momento. Il sito web, www.o2o.it e Arnoldo Mondadori Editore S.p.A. (già Banzai Media S.r.l. fusa per incorporazione in Arnoldo Mondadori Editore S.p.A.), non garantiscono la veridicità, correttezza e completezza di tali contributi e, pertanto, non si assumono alcuna responsabilità in merito all’utilizzo delle informazioni ivi riportate. Per maggiori informazioni leggi il “Disclaimer »”.