1. Energia cinetica:
* Definizione: L'energia del movimento. Più veloce si muove un aereo, maggiore è l'energia cinetica che possiede.
* Formula: Ke =1/2 * mv² (dove m =massa, v =velocità)
* Cambiamenti: L'energia cinetica aumenta durante il decollo e l'accelerazione. Diminuisce durante l'atterraggio e la decelerazione.
2. Energia potenziale:
* Definizione: L'energia della posizione. Maggiore è un aereo vola, maggiore è l'energia potenziale.
* Formula: Pe =mgh (dove m =massa, g =accelerazione dovuta alla gravità, h =altezza)
* Cambiamenti: L'energia potenziale aumenta durante l'ascesa e diminuisce durante la discesa.
3. Energia interna:
* Definizione: L'energia associata allo stato interno dell'aereo, compresa la temperatura del motore, il carburante e l'aria all'interno dell'aeromobile.
* Cambiamenti: L'energia interna aumenta durante il funzionamento del motore, la combustione del carburante e l'attrito tra le parti in movimento. Diminuisce a causa del raffreddamento e della dissipazione energetica.
4. Energia termica:
* Definizione: L'energia associata alla temperatura dell'aereo e dei suoi dintorni.
* Cambiamenti: L'energia termica viene scambiata con l'ambiente. L'aereo si riscalda a causa dell'attrito e del funzionamento del motore e si raffredda a causa della resistenza all'aria e della perdita di calore all'aria circostante.
5. Energia chimica:
* Definizione: L'energia immagazzinata nel carburante.
* Cambiamenti: L'energia chimica viene convertita in energia termica e energia cinetica durante la combustione del carburante nei motori.
Trasformazioni energetiche:
* Funzionamento del motore: L'energia chimica nel carburante viene trasformata in energia termica (calore) all'interno del motore. Questa energia termica viene utilizzata per espandere i gas, che a loro volta guidano il motore e producono spinta, aumentando l'energia cinetica dell'aereo.
* Decollo e salita: L'energia cinetica aumenta durante il decollo e l'energia potenziale aumenta durante l'ascesa.
* Flight da crociera: Il piano mantiene un'energia cinetica e potenziale relativamente costante. La maggior parte dell'energia prodotta dal motore va nel superamento della resistenza all'aria.
* Discesa e atterraggio: L'energia potenziale diminuisce durante la discesa e l'energia cinetica diminuisce durante l'atterraggio.
Fattori importanti:
* Resistenza all'aria: La resistenza all'aria si oppone al movimento dell'aereo, causando la perdita di energia cinetica. Questa energia è dissipata come calore.
* Gravità: La gravità agisce sull'aereo, cercando costantemente di abbatterla. Questa forza deve essere contrastata dall'ascensore verso l'alto generato dalle ali.
* Efficienza del motore: L'efficienza dei motori determina quanta energia chimica del combustibile viene convertita in un'energia cinetica utile.
In sintesi: I cambiamenti di energia di un aereo sono un'interazione complessa di energia cinetica, potenziale, interna, termica e chimica. Il motore converte l'energia chimica in energia cinetica per spingere l'aereo e l'energia viene costantemente scambiata con l'ambiente a causa di attrito, gravità e resistenza all'aria.
