Dalla quota alla molla, e ritorno
Il blocco scende, comprime la molla e torna su. Gravitazionale, cinetica, elastica: tre energie si passano il testimone e, senza attrito, il blocco risale esattamente dov’era.
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Sullo scivolo l’energia gravitazionale diventa cinetica, sul tratto piano non cambia niente, nella molla la cinetica diventa elastica; poi tutto al contrario. Quando la molla è compressa al massimo il blocco è fermo e sta a quota zero: tutta l’energia iniziale mgh è nella molla, e da lì viene Δs max = √(2mgh / k).
Nella formula l’inclinazione non compare: cambia l’angolo e il blocco arriva in fondo prima o dopo, ma con la stessa velocità, e comprime la molla dello stesso tratto. Con una molla quattro volte più rigida la compressione si dimezza, ma l’energia immagazzinata resta mgh.
Con l’attrito una parte dell’energia a ogni passaggio diventa energia interna di blocco e pista: il blocco comprime la molla un po’ meno, risale un po’ meno, e alla fine si ferma. La somma della barra meccanica e di quella dissipata resta mgh.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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