Energia generata in un tratto

Messaggioda Alessandro1412 » 14/01/2019, 18:26

Salve a tutti, la mia è una domanda di tipo teorico. Sono in terza liceo scientifico e fino ad ora ho studiato qualcosina su energia e lavoro, ora, io so per il teorema dell’energia cinetica che il lavoro prodotto da un corpo che passa da una v1 a una v2 (dove v2>v1) è dato dalla relazione L=1/2mv2^2-1/2mv1^2; così facendo calcolo l’energia prodotta dall’accerazione, ma se volessi calcolare l’energia prodotta in un tratto di 150 metri ad esempio? Supponendo che la velocità rimanga costante ovviamente.
Grazie in anticipo
Alessandro1412
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Re: Energia generata in un tratto

Messaggioda Philipp » 14/01/2019, 19:38

Scusami ma se dici che la velocità si mantiene costante, come fa ad esserci una variazione di energia cinetica? :roll:
Prova a rileggere quello che hai scritto, perché non è molto chiaro...
Philipp
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Re: Energia generata in un tratto

Messaggioda Alessandro1412 » 14/01/2019, 20:45

Giusto, ma per esempio, un'elica che gira, continuerà a produrre energia anche se la velocità non varia, corretto?
Penso ad esempio alle pale eoliche...
Qual'è la formula che regola il loro funzionamento, quali principi fisici?
Alessandro1412
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Re: Energia generata in un tratto

Messaggioda Philipp » 14/01/2019, 21:32

Attento a dare il giusto significato al termine energia: per ragionare correttamente devi sempre ricordare che essa è capacità di compiere un lavoro. Nell'esempio precedente se il corpo mantiene la stessa velocità per una certa distanza, la sua energia cinetica necessariamente deve rimanere costante.
Quello che concretamente accade nel mondo reale è che per mantenere costante la velocità del corpo si rende necessario spendere una certa quantità di energia (un'auto dopo un po' si ferma se non si accelera), ma solamente per contrastare l'effetto delle forze dissipative (ovvero gli attriti, puoi approfondire cercando "forze non conservative") che con il loro lavoro sottraggono energia al corpo. In assenza di forze dissipative il corpo si continua a muovere a velocità costante e conserva la sua energia.
Una pala eolica che gira non "produce energia" nel senso fisico del termine (non puoi crearla dal nulla); piuttosto converte l'energia del vento in energia cinetica rotazionale. Un alternatore si occuperà poi di trasformare questa energia meccanica in energia elettrica, ma ciò che è davvero importante capire è che l'affermazione "il movimento produce energia" è scorretta. Il movimento è una forma di energia che può poi eventualmente trasformarsi, nel tuo caso in energia elettrica.
Philipp
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Re: Energia generata in un tratto

Messaggioda Alessandro1412 » 14/01/2019, 22:37

Ok, grazie per la spiegazione, purtroppo queste cose le sto facendo praticamente da autodidatta vista la bassa qualità dell'insegnamento nella mia scuola...
Comuqnue, esiste una formula per calcolare la quantita di energia trasformata da una pala eolica o ad esempio da un'elica?
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Re: Energia generata in un tratto

Messaggioda Philipp » 14/01/2019, 23:05

Mi fa piacere che ti interessi approfondire questi argomenti. In fisica il linguaggio è fondamentale e concetti come l'energia è importante che ti siano ben chiari.
In questo caso studiare il caso completo richiederebbe di conoscere da un punto di vista tecnico-ingegneristico il sistema di cui stiamo parlando; limitandosi invece alla fisica elementare di un corpo in rotazione attorno ad un asse, l'espressione della sua energia (energia meccanica rotazionale) è data da $E=1/2I\omega^2$ (puoi notare come l'espressione assomigli a $1/2mv^2$...), dove $\omega$ è la velocità angolare del suo moto circolare e $I$ è il suo momento di inerzia. Probabilmente quest'ultimo è una grandezza fisica che non hai ancora incontrato, semplificando si tratta di una proprietà legata a come la massa si distribuisce rispetto al centro di rotazione (dunque dipende dalla forma dell'oggetto). Ad ogni modo procedi per gradi, arriverai presto a questi argomenti.
Philipp
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