L’energia potenziale non è del sasso
Un sasso cade. Scegli dove passa il confine del sistema: intorno al solo sasso, o intorno a sasso e Terra. Le due contabilità scrivono l’energia in posti diversi, e arrivano alla stessa velocità.
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Senza la Terra non ci sarebbe la forza-peso, e Ug non avrebbe alcun significato. Quella che per brevità si chiama «energia potenziale del sasso» è l’energia del sistema sasso-Terra: descrive come i due corpi sono disposti l’uno rispetto all’altro. L’energia cinetica invece si calcola conoscendo il solo sasso.
Se la Terra sta fuori dal confine, il peso è una forza esterna e si conta il suo lavoro. Se sta dentro, il peso è una forza interna, nessuna forza esterna lavora e al suo posto compare ΔU. Il confine è un modo di fare i conti: la velocità all’arrivo è la stessa, √(2gh).
Premi «Conta tutti e due»: chi scrive sia il lavoro del peso sia ΔU conta due volte la stessa energia, e trova un’energia cinetica doppia di quella vera. Lo stesso vale per la molla: l’energia elastica è del sistema molla-corpo.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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