Energia potenziale (PE)
* Definizione: L'energia potenziale è l'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione o configurazione. Nel caso della pietra che cade, il suo PE è correlato alla sua altezza dal suolo.
* Cambia: Quando la pietra cade, la sua altezza diminuisce e quindi la sua energia potenziale diminuisce. Questa energia viene convertita in un'altra forma di energia.
Energia cinetica (KE)
* Definizione: L'energia cinetica è l'energia che un oggetto possiede a causa del suo movimento.
* Cambia: Quando la pietra cade, la sua velocità aumenta. Poiché l'energia cinetica è direttamente proporzionale al quadrato della velocità (ke =1/2 * mv²), l'energia cinetica della pietra aumenta.
La relazione
Il principio chiave qui è la conservazione dell'energia :
* L'energia non viene persa o guadagnata, trasformata solo.
* Quando la pietra cade, la sua energia potenziale viene convertita in energia cinetica. L'energia totale (PE + KE) rimane costante per tutta la caduta, trascurando la resistenza all'aria.
Esempio
Immagina una pietra tenuta a un'altezza di 10 metri. Ha una certa quantità di energia potenziale. Quando è rilasciato, inizia a cadere.
* all'inizio della caduta: La pietra ha un'energia elevata potenziale e una bassa energia cinetica.
* a metà della caduta: La pietra ha un'energia potenziale inferiore (a causa della ridotta altezza) e un'energia cinetica più elevata (a causa dell'aumentata velocità).
* poco prima di colpire il terreno: La pietra non ha quasi energia potenziale (è vicina al suolo) e l'energia cinetica massima.
Nota importante: Questa spiegazione non assume alcuna resistenza all'aria. In realtà, la resistenza all'aria causerebbe una certa perdita di energia come calore, colpendo leggermente il bilancio energetico totale.
