Energia

risolvendo rispetto all' accelerazione:

Applicando la seconda legge di Newton, Fnet =ma, determiniamo il lavoro compiuto:

ovvero il lavoro totale compiuto su un oggetto è uguale alla variazione della sua energia cinetica. Dalla formula scritta sopra ricaviamo il valore dell' energia cinetica traslazionale.

E' anche possibile individuare una forma di energia detta energia potenziale, che è l 'energia associata a forze che dipendono dalla posizione o dalla configurazione di un corpo. L' esempio più comune di energia potenziale è l' energia potenziale gravitazionale. Un pesante mattone mantenuto sollevato ad una certa altezza ha energia potenziale dovuta alla sua posizione. Esso ha infatti capacità di compiere lavoro, poiché se viene rilasciato libero, cadrà sul terreno a causa della forza di gravità, compiendo quindi lavoro, per esempio, su un picchetto piantato nel terreno.

Per poter sollevare un oggetto di massa m deve essere esercitata su di esso una forza verso l' alto almeno uguale alla sua forza peso (mg). Supponiamo che il pezzo venga sollevato di una certa altezza h, avremo che:

Definiamo quindi l' energia potenziale gravitazionale di un corpo come il prodotto del suo peso mg per la quota y al di sopra di un certo livello di riferimento (per esempio il terreno).

Se sono presenti solo forze conservative l' energia totale, chiamata anche energia meccanica, ovvero la somma dell' energia cinetica e potenziale (E = KE+PE ) rimane costante durante il moto. Per forze conservative, si intende forze per cui il lavoro da esse compiuto non dipende dal cammino percorso, ma solo dalla posizione finale e iniziale, come nel caso della forza di gravità. In un processo con queste caratteristiche quindi l' energia meccanica iniziale e finale non varia, si conserva.

Questa legge detta legge di conservazione dell' energia è una delle grandi legge di conservazione della fisica. Altra importante grandezza che si conserva è la quantità di moto ( o momento lineare).