Volume 1

MODULO A L unità di misura dell energia, nel Sistema Internazionale (SI), è il joule oppure la caloria (paragrafo 1.4). Ogni forma di energia può essere trasformata in un altra e durante questa conversione una parte dell energia posseduta dal sistema viene persa (dispersione) sotto forma di calore. Ad esempio utilizzando un motore a scoppio è possibile convertire l energia chimica presente nei legami chimici degli idrocarburi della benzina in energia meccanica che si manifesta con il movimento, mentre una parte è dispersa sotto forma di calore. Figura 1.3. La pallina in movimento possiede energia cinetica. L energia (da un punto di vista fisico-meccanico) può essere distinta in due forme fondamentali: in energia cinetica e in energia potenziale. L energia cinetica viene associata ad un sistema quando questo è in movimento (Fig. 1.3). L energia cinetica (Ec) è direttamente proporzionale alla massa di un corpo e al quadrato della sua velocità secondo la seguente relazione: Ec = 1/2 m v2 (1.2) m = massa del corpo in movimento v = velocità L energia potenziale viene immagazzinata dal sistema e dipende dalla sua posizione: quindi possiamo definire l energia potenziale di un corpo come la capacità di compiere un lavoro associata alla sua posizione (Fig. 1.4). Figura 1.4. La pallina è ferma su un piano inclinato, possiede energia di posizione (potenziale) che si trasformerà in energia cinetica durante il movimento. a L energia potenziale (Ep) è direttamente proporzionale al peso del corpo e all altezza della sua posizione secondo la seguente relazione: Ep = p h p = peso del corpo (1.3) h = altezza b Un tipico esempio di energia potenziale è il lavoro prodotto dall acqua contenuta in una diga di una centrale idroelettrica (Fig. 1.6). Figura 1.5. Rappresentazione di variazione dell energia: a) continua; b) quantizzata. Figura 1.6. Schema semplificato di una centrale idroelettrica. H20 Acqua proveniente dal bacino di raccolta Alternatore Trasformatore (generatore elettrico) Ep Condotta forzata Energia potenziale Energia cinetica Energia meccanica Energia elettrica 25 U. 1 - Misure e misurazioni Il sistema di unità di riferimento adottato viene definito Sistema Internazionale (SI) di unità di misura.