Ecco come funziona:
1. Identifica il sistema: Definisci il sistema che stai analizzando. Questo potrebbe essere un singolo oggetto, un gruppo di oggetti o un sistema più ampio come una montagna russa.
2. Identifica gli stati iniziali e finali: Determina lo stato iniziale del sistema (dove inizia) e il suo stato finale (dove finisce).
3. Tipi di energia: Considera le diverse forme di energia coinvolte nel sistema, tra cui:
* Energia cinetica: Energia del movimento (ke =1/2 * mv²)
* Energia potenziale: Energia immagazzinata a causa della posizione o della configurazione (ad es. Energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica)
* lavoro: Energia trasferita da o dal sistema da una forza (w =f * d)
4. Disegna il grafico a barre: Il grafico è diviso in colonne che rappresentano:
* Energia iniziale: Rappresenta l'energia totale del sistema all'inizio.
* Lavoro svolto su/dal sistema: Il lavoro positivo rappresenta l'energia aggiunta al sistema, il lavoro negativo rappresenta l'energia rimossa.
* Energia finale: Rappresenta l'energia totale del sistema alla fine.
5. Riempi le barre: L'altezza di ciascuna barra rappresenta la quantità di energia associata a ciascun tipo. Potresti avere barre diverse per energia cinetica, energia potenziale e lavoro svolto dal o dal sistema.
Punti chiave:
* Conservazione dell'energia: L'energia totale del sistema rimane costante, anche se si trasforma da una forma all'altra.
* Teorema di energia di lavoro: Il lavoro svolto su un oggetto è uguale al cambiamento nella sua energia cinetica.
* Comprensione del trasferimento di energia: Il grafico aiuta a visualizzare il modo in cui l'energia viene trasferita tra le diverse forme e come il lavoro può cambiare l'energia del sistema.
Esempio:
Considera una palla lanciata verso l'alto. La tabella delle barre di energia di lavoro potrebbe apparire così:
* Stato iniziale: Palla a riposo a terra (ke =0, pe =0)
* Lavoro fatto: Lavoro positivo svolto dal lanciatore (aumenta KE)
* Stato finale: Palla al punto più alto (ke =0, pe =massimo)
Il grafico mostrerebbe:
* Energia iniziale: Barra corta che rappresenta Zero KE e PE.
* Lavoro fatto: Barra alta che rappresenta il lavoro svolto dal lanciatore.
* Energia finale: Barra corta che rappresenta Zero KE e una barra lunga che rappresenta il massimo PE.
Nel complesso, i grafici a barre di energia lavoro sono uno strumento prezioso per:
* Visualizzazione delle trasformazioni energetiche.
* Comprensione del teorema di energia lavoro.
* Risoluzione di problemi energetici in fisica e ingegneria.
