# Meccanica del punto materiale/Considerazioni conclusive sull'energia

Meccanica del punto materiale
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo
Introduzione
Cinematica del punto materiale
* Cinematica del puntoMeccanica del punto materiale/Cinematica del punto
* Moto rettilineoMeccanica del punto materiale/Moto rettilineo
* Moto circolareMeccanica del punto materiale/Moto circolare
* Moto armonicoMeccanica del punto materiale/Moto armonico
* Moto parabolico dei corpiMeccanica del punto materiale/Moto parabolico dei corpi
Dinamica del punto materiale
* Primo e secondo principio della dinamicaMeccanica del punto materiale/Primo e secondo principio della dinamica
* Forza peso e forze vincolariMeccanica del punto materiale/Forza peso e forze vincolari
* Terzo principio della dinamicaMeccanica del punto materiale/Terzo principio della dinamica
* Forza d'attrito radenteMeccanica del punto materiale/Forza d'attrito radente
* Forza d'attrito viscosoMeccanica del punto materiale/Forza d'attrito viscoso
* Forza elasticaMeccanica del punto materiale/Forza elastica
* Forza centripetaMeccanica del punto materiale/Forza centripeta
* Quantità di moto e impulsoMeccanica del punto materiale/Quantità di moto e impulso
* Momento angolareMeccanica del punto materiale/Momento angolare
* Pendolo sempliceMeccanica del punto materiale/Pendolo semplice
Moti relativi
* Teorema delle velocità relativeMeccanica del punto materiale/Teorema delle velocità relative
* Teorema delle accelerazioni relativeMeccanica del punto materiale/Teorema delle accelerazioni relative
* Relatività galileianaMeccanica del punto materiale/Relatività galileiana
Lavoro ed energia
* Energia cinetica e lavoroMeccanica del punto materiale/Energia cinetica e lavoro
* Energia del pendoloMeccanica del punto materiale/Energia del pendolo
* Lavoro della forza di attrito, della forza peso e della forza elasticaMeccanica del punto materiale/Lavoro della forza di attrito, della forza peso e della forza elastica
* Forze conservative ed energia potenzialeMeccanica del punto materiale/Forze conservative ed energia potenziale
* Considerazioni conclusive sull'energiaMeccanica del punto materiale/Considerazioni conclusive sull'energia
Oscillatori armonici
* Oscillatore armonicoMeccanica del punto materiale/Oscillatore armonico
* Oscillatore armonico smorzato e forzatoMeccanica del punto materiale/Oscillatore armonico smorzato e forzato
* Oscillatori accoppiatiMeccanica del punto materiale/Oscillatori accoppiati
Appendice
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Alla luce di quanto abbiamo visto nei moduli precedenti, vogliamo dare finalmente una definizione di energia. Si legge dappertutto (libri, enciclopedie...) che l'energia è la capacità di un corpo di compiere lavoro. Tale affermazione è falsa, perché, in generale, non esiste nessuna relazione tra l'energia posseduta da un corpo e il lavoro che esso può compiere. Se consideriamo poi il proliferare delle forme di energia (elettrica, termica, sonora), ci accorgiamo che in realtà esse non sono altro che energia cinetica ed energia potenziale. In termodinamica l'energia termica di un corpo non è altro che l'energia cinetica delle molecole che lo compongono, dovuta al loro moto disordinato in tutte le direzioni. L'energia sonora non è altro che energia cinetica delle molecole d'aria che vengono messe in vibrazione, l'energia elettrica è una forma di energia potenziale, come quella elastica e gravitazionale. Quindi esistono, in fisica classica, due sole forme di energia: l'energia cinetica e l'energia potenziale. Ricordiamo qui le loro definizioni.
Definizione
L'energia cinetica $E_{k}di$ un punto materiale di massa $m$ che si muove con velocità $v$ è
$E_{k}={\frac {1}{2}}mv^{2}$
Definizione
Questa è la nostra definizione di energia di un punto materiale, distinguendo tra le due forme con cui si può presentare. E se ci sono più punti? Nel modulo sui sistemi di punti vedremo che l'energia di molti punti materiali non è altro che la somma delle energie di ciascun punto.
Per il teorema dell'energia cinetica segue che l'energia cinetica di un punto materiale che si muove con velocità $v$ è il lavoro che le forze esterne al punto hanno compiuto per portarlo dallo stato di quiete al moto con velocità $v$. Quindi entrambe le definizioni fanno riferimento al lavoro delle forze esterne al corpo, non al lavoro compiuto dal corpo. Ecco perché abbiamo detto all'inizio che in generale non c'è nessuna relazione tra l'energia posseduta da un corpo e il lavoro che esso può compiere. Si noti poi che la definizione di energia e quella di lavoro sono indipendenti. Ricordiamo qui ancora una volta la definizione di lavoro.
Definizione
Una forza ${\vec {F}}$ compie lavoro quando agisce su un corpo (punto materiale, corpo esteso...) che si sposta percorrendo una traiettoria qualsiasi, purché tale traiettoria non sia perpendicolare alla direzione della forza. Per un percorso da $A$ a $B$ il lavoro di ${\vec {F}}$ vale:
$W=\int _{A}^{B}{\vec {F}}\cdot d{\vec {s}}$
L'energia quindi, almeno in fisica classica, non ha nulla di misterioso come molti sostengono. È vero, si conserva, ma un mucchio di altre cose si conservano, la quantità di moto, il momento angolare (si veda il modulo sulla dinamica rotazionale) ecc.