Riassunto — quale bolla collega cosa

Le tre famiglie di forze — conservative, vincolari e dissipative — si distinguono per come collegano le bolle e per il segno del lavoro che compiono. Raccogliere le regole in un’unica tabella permette di riconoscere a colpo d’occhio, data una forza, quali bolle disegnare e in che verso puntare la freccia.

Forza	Bolle collegate	Segno del lavoro
Peso, molla, Coulomb, gravità universale (conservative)	$E_\text{cin}$ del corpo $\leftrightarrow$ $E_\text{pot}$ dell’interazione	$+$ se entra in $E_\text{cin}$, $-$ se esce
Tensione della fune, reazione vincolare (vincolari)	$E_{\text{cin},1}$ $\leftrightarrow$ $E_{\text{cin},2}$; nessuna $E_\text{pot}$	zero se il vincolo è fisso; positivo/negativo sui due corpi se il vincolo si muove
Attrito dinamico (dissipativa)	$E_\text{cin}$ del corpo $\to$ $E_\text{term}$ (del corpo o della superficie)	sempre negativo (mai positivo!)

La tabella mette in luce la differenza strutturale tra le tre famiglie. Le conservative sono le uniche a introdurre una bolla di energia potenziale, e la loro freccia è reversibile (può andare in entrambi i versi). Le vincolari collegano due energie cinetiche e, nel caso comune di vincolo fisso, non fanno affatto lavoro. L’attrito dinamico è l’unico con una freccia a senso unico: sempre da $E_\text{cin}$ verso $E_\text{term}$, mai al contrario. Tenere a mente questa mappa è il modo più rapido per costruire correttamente un diagramma a bolle a partire dal diagramma di interazione.

Collegamenti

Argomenti: Lavoro ed energia Concetti: Forze conservative · Energia termica da attrito Competenze: Bilancio energetico a bolle

Esercizi collegati: Problema — Blocco spinto con attrito · Problema — Due ragazzi spingono una cassa · Esercizio svolto — blocco su piano inclinato con molla e attrito