Fisica: lavoro ed energia
introduzione
Quando si agisce (applicando la forza), c'è uno spostamento del punto di applicazione nella direzione della forza, è noto come lavoro.
Il termine lavoro fu introdotto per la prima volta dal matematico francese GaspardGustave Coriolis nel 1826.
Il lavoro svolto da una forza che agisce sull'oggetto è uguale all'intensità della forza moltiplicata per la distanza percorsa nella direzione della forza e viene calcolato come:
Lavoro svolto (W) = Forza (F) × Spostamento (i)
Il lavoro ha l'unica grandezza e nessuna direzione.
L'unità di lavoro SI è il joule (J).
Energia
L'energia può essere convertita in forma, ma non può essere creata o distrutta. Ad esempio, la produzione di energia elettrica dall'energia solare, ecc.
L'oggetto che esegue il lavoro perde energia e l'oggetto su cui viene eseguito guadagna energia.
Inoltre, l'oggetto che possiede energia può esercitare una forza su un altro oggetto per trasferire energia dal primo al successivo.
L'energia posseduta da un oggetto viene quindi misurata in termini di capacità di lavoro.
L'unità SI di energia è joule (J).
Forme di energia
Di seguito sono riportate le principali forme di energia:
Energia potenziale
Energia cinetica
Energia termica
Energia chimica
Energia elettrica
Energia luminosa
Parliamo di ciascuno in breve
Energia potenziale
L'energia, posseduta da un corpo in virtù della sua posizione rispetto agli altri, è nota come energia potenziale.
Quindi, l'energia potenziale è l'energia immagazzinata in un oggetto. Ad esempio, energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica, energia potenziale elettrica, ecc.
L'unità SI dell'energia potenziale è joule (J).
Il termine energia potenziale è stato introdotto dall'ingegnere e fisico scozzese William Rankine.
Energia cinetica
L'energia che un oggetto possiede a causa del suo movimento, è nota come kinetic energy.
Il corpo che corre / si muove mantiene la sua energia cinetica a meno che la sua velocità non cambi (aumenti o diminuisca).
L'unità SI dell'energia cinetica è il joule (J).
Energia termica
Il calore è una forma di energia trasferita spontaneamente da un corpo più caldo a uno più freddo.
Energia chimica
Il potenziale di una sostanza chimica di sperimentare una trasformazione attraverso una reazione chimica e trasformare altre sostanze chimiche è noto come energia chimica. Ad esempio rottura o formazione di legami chimici, batterie, ecc.
L'energia chimica di una sostanza (chimica) può essere convertita in altre forme di energia mediante una reazione chimica. Ad esempio, le piante verdi convertono l'energia solare in energia chimica (comunemente di ossigeno) mediante il processo di fotosintesi.
Energia elettrica
L'energia, derivata dall'energia potenziale elettrica o dall'energia cinetica, è nota come energia elettrica.
L'elettricità è normalmente prodotta da generatori elettromeccanici in una centrale elettrica.
I generatori elettromeccanici sono azionati principalmente da motori termici alimentati dall'energia cinetica dell'acqua corrente e del vento.
I generatori elettromeccanici sono anche azionati da motori termici alimentati da combustione chimica o fissione nucleare.
Energia luminosa
La luce è una forma di radiazione elettromagnetica.
L'energia luminosa molto probabilmente è l'unica forma di energia che possiamo davvero vedere.
La luce sta trasferendo energia attraverso lo spazio in modo naturale. Ad esempio l'energia solare.
Legge di conservazione dell'energia
La legge di conservazione dell'energia afferma che l'energia non può essere né creata né distrutta; tuttavia, può essere trasformato solo da una forma all'altra.
Secondo la legge di conservazione dell'energia, l'energia totale prima e dopo la trasformazione rimane la stessa.
La legge di conservazione dell'energia rimane valida in tutte le condizioni e luoghi e per tutti i tipi di trasformazioni.