C&N: 

 

___-___-06  Clas_3__Geo
Titolo: Energia. Forme e trasformazioni, conservazione e degradazione.

 

"Energia" in fisica, non ha un significato ultraterreno, bensi' e' misurabile 1
Forme di energia (4). Abbreviazioni da usare qui.  EG en gravitazionale;    4
EC en cinetica;  EE en elastica;  ET en termica
Trasformaz en. Scomposizione in fasi del rimbalzo con vista della deformazione. 1 7
Nomi fasi 1234: 1: discesa  2: compressione  3: espansione   4: salita 2
fase1: EG  →  EC        fase2: EC  →  EE        fase3: EE  →  EC        fase4: EC  →  EG 4
La palla non risale alla stessa altezza poiche': non tutta l'energia viene  6
ritrasformata nella forma iniziale 2
- fase1e4: palla muove aria:    EC palla  →  EC aria 2
- fase2e3: attrito interno palla:    EC palla  →  ET palla 2
117 Principio di Conservazione dell'energia. L'energia si trasforma, e:  1 5
la quantita' generata e' uguale alla quantita' consumata. 4
117 Principio di Degradazione dell'energia (forma semplice, da precisare) 8
- tutti i fenomeni naturali producono ET 2
- ET non si puo' ri-trasformare tutta nelle altre forme 3
quindi ET continua ad aumentare, mentre le altre complessivamente a diminuire. 3
 
120 Per misurare l'energia si fissa un'azione di riferimento, 1 8
che per definizione trasforma 1 unita' di energia. 2
Nel sistema internazionale l'azione che trasforma 1 unita' di energia e': 1
la forza di 1 newton che compie lo spostamento di 1 metro. 3
Energia: U.M. S.I.: nome, formula: joule=newton*m. 1
Un sistema di misura applicabile in pratica non e' mai                  universale. 1
100 Distinzione tra forza e energia: 1 9
- situazione: ripetere un'azione di spostamento forzato 2
- confrontare: l'azione doppia con l'azione singola 2
- notare: la forza e' la stessa in entrambi i casi 2
             invece l'energia dell'azione doppia raddoppia 2
110 Formula di calcolo del lavoro fatto da una forza. 11
Es (2). Forza che solleva. Forza che trascina. 2
Formula:  L= F*s          Legenda: s spostamento                 Sotto certe condizioni (3): 3
forza costante; moto rettilineo; F e s uguale direzione e verso 4
 
Questa formula calcola l'energia trasferita poiche':
conta il numero di azioni-unita' necessarie per compierla. 2
Si parla comunemente di potenza e rendimento di motore, macchina; 2 14
piu' precisamente: potenza e rendimento di una trasformazione di energia. 2
p=E/t            dove: energia e tempo-durata dell'azione 4
r= Eu/Ec        dove: Eu en utile generata ;   Ec= en consumata  4
Potenza: U.M. S.I.: nome e formula: watt=joule/s 2
Lampadina elettrica a incandescenza; bilancio energetico. 7
In funzionamento stazionario: tanta energia entra, quanta ne esce; 2
entra energia elettrica, ed escono: - energia luminosa, circa il 13% 1
- e energia termica per il restante 87% 1
Il rendimento e' circa il 13%. 1
La lampadina elettrica a incandescenza ha un rendimento tale che e' piu' efficiente  2
come stufetta che come sorgente luminosa
Le famiglie italiane hanno una "potenza elettrica installata" di 3 kwatt, 1 2
le famiglie americane di 6 kwatt 1
Def: 1kwh e' l'energia trasformata da un'azione della potenza di 1kW e  3 8
della durata di 1 ora.
Equivalenza di kwh in U.I.: (si calcola l'energia di 1 kwh in base alla sua definizione)
E =p*t = 1 kW * 1 h = 1000 W * 3600 s = 10^3 * 3,6*10^3 W*s = 3,6*10^6 J 5
1 kwh (chilowattora) e' una U.M. della grandezza energia, e non di potenza 2
Nella tecnica, che ha una visione utilitaristica,       1 5
si parla di generatori e utilizzatori, 2
invece nella fisica, che ha una visione contemplativa,  1
ci si riferisce ad entrambi come trasformatori. 1

Extra:

Ruolo della lingua. (di Robert Oppenheimer). Spesso il fatto che certi termini scientifici 4
siano uguali a termini della nostra vita di ogni giorno  2
puo' creare confusione anziche' aiutare a capire. 2
 
112 Ruolo della misura nella scienza ("Nonno" Kelvin). 4
Quando si e' in grado di misurare cio' di cui si sta parlando  1
ed esprimerlo in numeri, 1
allora si sa effettivamente qualcosa di esso, 1
ma quando non si e' in grado di fare cio',
allora la conoscenza al riguardo e' scarsa e insoddisfacente. 1
- fase1234: attrito palla-aria:    EC palla  →  ET aria e palla 3 16
- fase23: creazione vibrazioni: trasformazione di en cinetica traslazionale in  5
en cinetica vibrazionale nella palla
- fase234: creazione suono in aria: trasferimento di en cinetica vibrazionale  5
dalla palla all'aria
- fase234: attrito interno palla: EC vibrazionale palla  →  ET palla 3
 
"Potenza elettrica installata" la massima potenza fornibile dal contatore, 1 2
dopodich� interrompe. 1
110 Formula di calcolo del lavoro fatto da una forza. Caso generale 9
Formula:  dL=Fs*ds                     L= Sommatoria dL                                  Legenda: 4
- dL lavoro infinitesimo 1
- Fs forza nella direzione-verso di ds 2
- ds spostamento infinitesimo 2

Extra libero:

 


3 Energia.

 

Questa formula calcola l'energia trasferita poiche':
- conta il numero di azioni unitarie necessarie per compierla
- precisamente: un numero f di forze unitarie contemporanee che compiono uno spostamento unitario ripetendolo un numero s di volte.

 

fase1:  en gravitazionale en cinetica
fase2: en cinetica en di deformazione elastica
fase3: en di deformazione elastica en cinetica
fase4: en cinetica en gravitazionale
 
fase 1 fase 2 fase 3 fase 4
nome discesa compressione espansione risalita
da en gravitaz cinetica elastica cinetica
a en cinetica elastica cinetica gravitaz

 

 

 

fase1:  en gravitazionale en cinetica
fase2: en cinetica en elastica
fase3: en elastica en cinetica
fase4: en cinetica en gravitazionale

 

 

Si puo' paragonare rimbalzare e pendolare
scomponendo in 2 fasi: discesa e salita
Trasformazioni di energia del rimbalzare e del pendolare
fase: discesa: en gravitazionale   →   en cinetica
fase: salita:    en cinetica               →   en gravitazionale

 

Lo schema e' semplificato poiche' sono state trascurate trasformazioni energetiche di minor conto quantitativo, ma non qualitativo, poiche' spiegano il fatto che
  la palla non risale alla stessa altezza.
- fase1234: vento: trasferimento di en cinetica dalla palla all'aria
- fase1234: calore: trasformazione di en cinetica in en termica, 
a causa dell'attrito palla-aria e tra le parti di palla
- fase23: vibrazioni: trasformazione di en cinetica traslazionale in 
en cinetica vibrazionale nella palla
- fase234: suono: trasferimento di en cinetica vibrazionale dalla palla all'aria
- fase234: calore: trasformazione di en cinetica vibrazionale in en termica 
a causa degli attriti interni al materiale della palla
  
L'azione-unita' per l'energia, per definizione trasforma 1 unita' di energia.