Lavoro e calore.............?

Salve a tutti,

oggi mi sono posto un problema.

A(v=90 km/h)________________________B(v=0)

l=x

Abbiamo il segmento x in cui dalla velocità dell'estremo A,90 km/h,per esempio,arriviamo a 0 all'altro estremo B,come in figura.Chiaramente è possibile calcolare il lavoro della forza d'attrito mediante la relazione:

ΔEc=LFat

Ora mi chiedo::come è possibile convertire il lavoro in calore??Per mezzo del primo principio della termodinamica??Se sì,come??

Inoltre,se utilizzo i freni per arrestare l'auto,e magari freno più energicamente e con più intensità in qualche tratto di x,il lavoro non è più dato da una forza costante,vero??

2 risposte

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  • Anonimo
    7 anni fa
    Risposta preferita

    Allora giusto due parola per chiarire qualche concetto.

    1. Se il segmento a cui ti riferisci è la traiettoria che percorre ad esempio un'auto che in A ed in B ha la velocità che hai indicato tu, allora più correttamente l'energia dissipata dalle forze di attrito (non solo freni, ma anche aria etc...) sarà data dalla differenza di energia cinetica più la differenza di energia potenziale tra i punti A e B. Tali energie dipendono anche dalla massa oltre che dalla velocità e dalla quota (per l'energia potenziale nel campo gravitazionale terrestre)

    2. Supponendo di trascurare tutti gli altri effetti di attrito immaginando che la macchina rallenti solo grazie ai freni, allora ti sei risposto da solo ovvero tutta l'energia dissipata si è trasformata in calore che ha riscaldato il sistema di freni (dischi o ganasce o altro...). In altre parole lo sfregamento dei freni fa si che il lavoro si converta in calore.

    3. Se moduli in qualche modo la frenata, ovviamente la forza di attrito non è costante, ma il risultato non cambia se il punto finale non cambia in termini di energia cinetica e potenziale; anche modulando avrai dissipato sempre la stessa energia. Ti faccio osservare che quanto ho appena scritto è vero anche se cambia la lunghezza del segmento in quanto l'energia finale dipende solo dalla velocità (che è sempre 0) e dalla quota nel tuo campo gravitazionale (che è sempre la stessa per ipotesi). Insomma x può variare come vuoi, ma se arrivi sempre fermo alla stessa quata avrai convertito la stessa quantità di energia.

  • 7 anni fa

    So bene quanto hai sottolineato al primo punto,per questo ho ignorato la differenza di energia potenziale,proprio perchè mancando tra i punti il dislivello non c'è differenza di energia potenziale.Il segmento l'ho costruito infatti cogli estremi allineati

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