Volume 1

1. 1 Definizione di materia, relazione tra massa e peso di un corpo Tutto ciò di cui è costituito un corpo, che occupa uno spazio e possiede una massa, è materia. La massa è la quantità di materia che un corpo possiede e può essere facilmente misurata con una bilancia (Fig. 1.1). Quando un qualsiasi oggetto (massa) è sottoposto all attrazione gravitazionale terrestre esercita una forza detta peso. Figura 1.1. Bilancia di precisione elettronica. Spesso i concetti di massa e peso vengono confusi, ma è semplice ricordare che la massa di un corpo rimane costante ovunque esso si trovi, mentre il peso di un corpo dipende all accelerazione di gravità (g): infatti il valore numerico della forza peso è direttamente proporzionale alla massa del corpo secondo la seguente relazione: p=m g p = peso m = massa (1.1) g = accelerazione di gravità L accelerazione di gravità (g) è l accelerazione alla quale sono sottoposti i corpi della forza gravitazionale in caduta libera, il suo valore standard è quello a 45° Lat ed è g = 9,806 m/s2. A causa della forma irregolare della Terra, essa è massima al polo (g = 9,83), minima all equatore (g = 9,78) e quindi il peso di un corpo può variare, seppure di poco, a seconda della latitudine in cui si trova. Se consideriamo un corpo (ad esempio una pecora) che sulla Terra pesa 30 kg, sulla Luna lo stesso corpo (la stessa pecora) pesa 5 kg perché l accelerazione di gravità (g) lunare è circa 1/6 del valore di quella terrestre; tuttavia la massa del corpo (della pecora) rimane invariata. Quindi, possiamo concludere dicendo che, la massa di un corpo è una sua proprietà fondamentale immutabile, non vale la stessa considerazione per il suo peso. 1. 2 Definizione di energia e di lavoro L energia è l attitudine che possiede un sistema a compiere un lavoro. L energia è un attributo della materia e può presentarsi sotto diverse forme: meccanica, termica, elettrica, chimica, magnetica, luminosa e nucleare, ecc. (Fig. 1.2). a Figura 1.2. Alcune forme di energie rinnovabili. a) Energia idrica (cascate). b) Energia delle maree (mare). c) Energia eolica (vento). 24 b c