DINAMICA · TEOREMA LAVORO-ENERGIA
Lavoro ed energia
Osserva come la forza peso trasforma l'energia potenziale in cinetica e come l'attrito e gli urti anelastici dissipano energia meccanica. Calcola il lavoro delle singole forze e verifica il bilancio in ogni istante.
Versione 0.12 betaParametri fisici
Simulazione e bilancio energetico
Geometria reale 1:1: un metro orizzontale e un metro verticale hanno la stessa scala. La forma del piano e il moto usano la stessa trasformazione.
Energie e lavori all'istante selezionato
Nei tratti senza attrito e senza lavoro esterno, E = K + U si conserva. Ai finecorsa il corpo subisce un urto completamente anelastico con arresto permanente, che dissipa energia: il sistema completo non è conservativo.
Lavoro delle singole forze e dissipazione
Grafici energetici e cinematici sincronizzati
Clicca sui grafici o digita un tempo preciso. Le discontinuità negli urti sono evidenziate: non rappresentano un cambiamento continuo di energia.
Energia cinetica K(t) ed energia potenziale U(t)
Energia meccanica E(t) e bilancio energetico
Lavoro accumulato delle forze (J)
Posizione s(t)
Velocità v(t)
Tabella dei valori
| t (s) | s (m) | v (m/s) | K (J) | U (J) | E (J) | W peso (J) | W est. (J) | W attr. (J) | W urti (J) | Residuo (J) | Regime |
|---|
Unità SI, separatore ;, virgola decimale.
Ipotesi del modello
Corpo trattato come punto materiale su un piano rigido di lunghezza L, inclinazione θ costante e gravità uniforme. La componente normale della forza peso è equilibrata dal piano. Il lavoro della reazione normale è zero perché perpendicolare allo spostamento.
Le forze sono costanti lungo il piano: peso, forza esterna applicata parallelamente, attrito statico e dinamico di Coulomb. L'attrito statico mantiene l'equilibrio quando possibile, senza compiere lavoro quando il corpo è fermo; quello dinamico produce lavoro sempre negativo durante lo scivolamento.
I grafici energetici integrano il lavoro sul percorso realmente compiuto, anche dopo un'inversione. Il bilancio degli urti tiene conto della perdita istantanea di energia cinetica; il modello blocca il corpo al bordo senza rimbalzo.
Sono esclusi resistenza dell'aria, rotazione del corpo, deformazione e riscaldamento esplicito. L'energia meccanica diminuita viene contabilizzata come dissipazione, non scompare dall'energia totale dell'ambiente.
DALLE FORZE AL BILANCIO
Svolgimento guidato dei calcoli
Formule generali, sostituzioni dimensionali, passaggi intermedi e risultati in joule.
I calcoli conservano la precisione numerica interna; solo l'interfaccia arrotonda i valori. Ogni equazione occupa una riga distinta, con fallback MathML.
Altri esperimenti: Carrucole · Piano inclinato · Forze e Newton · Laboratorio Fisica