Il collegamento tra diagramma di interazione e diagramma a bolle è diretto, ed è ciò che rende il metodo così efficace: non serve indovinare quali energie disegnare, perché è il diagramma di interazione a dettarle. Ogni bisciolina nel diagramma di interazione che ammette energia potenziale genera una bolla di energia potenziale nel diagramma a bolle. Le biscioline senza energia potenziale (attrito, vincolare) non generano invece alcuna bolla, ma trasferimenti diretti (frecce) tra e , oppure tra le energie cinetiche di due corpi.
La regola operativa è quindi semplice: si guarda ogni interazione già individuata nel diagramma di interazione e la si “traduce”. Se l’interazione è conservativa (peso, molla, Coulomb), compare una nuova bolla di energia potenziale, collegata all’energia cinetica del corpo dal lavoro della forza. Se l’interazione è dissipativa o vincolare, non nasce nessun serbatoio: si disegna solo la freccia che porta l’energia dove va a finire.
Dal diagramma di interazione a quello a bolle: la bisciolina “peso” (che ammette ) diventa una bolla . Il trasferimento da a è il lavoro della gravità.
L’esempio della palla in caduta mostra il meccanismo nella sua forma più pura. Nel diagramma di interazione c’è una sola bisciolina, il peso, che collega la palla alla Terra. Poiché il peso è conservativo, questa bisciolina si traduce in una bolla di energia potenziale gravitazionale . Il lavoro della gravità è la freccia che trasferisce energia da questa bolla a quella cinetica: man mano che la palla scende, diminuisce ed cresce della stessa quantità. Nessuna freccia attraversa il bordo del sistema, quindi l’energia totale si conserva, e questo si scrive subito come .
Collegamenti
Argomenti: Lavoro ed energia Competenze: Diagramma di interazione Metodi: Diagramma a bolle di scambio energetico
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