1. Energia potenziale (PE):
* Energia potenziale gravitazionale: Questa è energia immagazzinata a causa della posizione di un oggetto in un campo gravitazionale.
* Formula:pe =mgh
* m =massa dell'oggetto (kg)
* g =accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)
* h =altezza dell'oggetto sopra un punto di riferimento (m)
* Energia potenziale elastica: Questa è energia immagazzinata in un oggetto elastico deformato, come una molla allungata o un elastico compresso.
* Formula:pe =(1/2) kx²
* k =costante di primavera (n/m)
* x =spostamento dalla posizione di equilibrio (M)
2. Energia cinetica (KE):
* Energia cinetica traslazionale: Questa è energia associata al movimento di un oggetto in linea retta.
* Formula:ke =(1/2) mv²
* m =massa dell'oggetto (kg)
* v =velocità dell'oggetto (m/s)
* Energia cinetica rotazionale: Questa è energia associata alla rotazione di un oggetto.
* Formula:ke =(1/2) iω²
* I =momento di inerzia (kg m²)
* ω =velocità angolare (rad/s)
3. Energia meccanica totale (ME):
* Formula:Me =pe + ke
Esempio:
Diciamo che abbiamo una palla con una massa di 2 kg che viene lanciata verso l'alto con una velocità iniziale di 10 m/s. Nel suo punto più alto, la palla raggiunge un'altezza di 5 metri. Possiamo calcolare la sua energia meccanica a questo punto:
* Energia potenziale: Pe =mgh =(2 kg) (9,8 m/s²) (5 m) =98 j
* Energia cinetica: Ke =(1/2) mv² =(1/2) (2 kg) (0 m/s) ² =0 j (poiché la palla si ferma momentaneamente nel punto più alto)
* Energia meccanica: ME =PE + ke =98 J + 0 J =98 J
Note importanti:
* L'energia meccanica viene conservata in assenza di forze non conservatori come l'attrito o la resistenza all'aria. Ciò significa che l'energia meccanica totale di un sistema rimane costante.
* Il punto di riferimento per l'energia potenziale gravitazionale è arbitrario. Puoi scegliere qualsiasi punto per essere zero energia potenziale.
* Le unità di energia meccanica sono joule (j).
