Che cos’è l’energia?
L’energia descrive la capacità di un oggetto di compiere lavoro. Il lavoro è il trasferimento di energia che avviene quando una forza esterna muove un oggetto.
Ci sono due tipi principali di energia. Sono l’energia cinetica e l’energia potenziale. L’energia meccanica è la somma dell’energia cinetica e potenziale in un sistema.
Allarme malinteso
L’energia non è una cosa tangibile. Questo può rendere difficile per bambini e adulti afferrare il concetto. L’energia descrive la capacità di un oggetto di causare cambiamenti o fare lavoro.
Energia cinetica: L’energia del movimento
Un oggetto in movimento ha energia cinetica. Più velocemente si muove, più energia cinetica ha. Il suono, il calore e l’elettricità sono tutti esempi di energia cinetica.
Energia del suono
L’energia del suono si muove attraverso le sostanze in onde longitudinali. Queste onde devono viaggiare attraverso un mezzo come l’aria o l’acqua. Le onde sonore sono create quando una forza fa vibrare un oggetto. Per esempio, una mano che colpisce un tamburo crea onde sonore.
L’energia termica
L’energia termica è un altro modo di dire calore. Viene dal movimento degli atomi e delle molecole nella materia. Più velocemente si muovono le molecole, più la materia diventa calda. E più la materia diventa calda, più energia termica ha. Pensate all’acqua che bolle sul fornello. Mentre l’acqua si riscalda, le sue molecole si muovono sempre più velocemente.
Energia elettrica
Gli elettroni sono piccole particelle cariche. Quando si muovono, producono energia elettrica. Gli elettroni in movimento trasportano energia attraverso un conduttore elettrico. Qualsiasi dispositivo che devi collegare al muro funziona con energia elettrica.
Energia potenziale: Energia immagazzinata
L’energia potenziale è immagazzinata in un oggetto fermo. Quando l’oggetto si muove, la sua energia cambia da potenziale a cinetica. Questi oggetti hanno tutti energia potenziale:
- L’acqua dietro una diga
- Una roccia appollaiata sulla cima di una collina
- Fuochi d’artificio che stanno per essere lanciati
Energia potenziale chimica
L’energia potenziale chimica è immagazzinata nei legami delle molecole. Viene rilasciata attraverso una reazione chimica. L’energia potenziale chimica di solito produce energia termica. Per esempio, il gas naturale bruciato in un forno rilascia calore. Allo stesso modo, l’energia immagazzinata nel cibo che mangi viene rilasciata attraverso la digestione.
Energia potenziale gravitazionale
L’altezza e il peso di un oggetto gli danno energia potenziale gravitazionale. Più alto e pesante è l’oggetto, più energia potenziale gravitazionale ha. Pensate all’acqua che sta per scorrere su una cascata. Più alta è la cascata, più energia potenziale gravitazionale ha l’acqua.
Allarme malinteso
Potresti pensare che un oggetto a riposo non ha energia. Un oggetto a riposo non ha energia cinetica. Ma a seconda della sua posizione, avrà una forma di energia potenziale. Quando tieni un sasso sopra il terreno, ha energia potenziale gravitazionale. E la banana che hai mangiato a colazione ha energia potenziale chimica.
Energia meccanica
L’energia meccanica è la somma dell’energia in un sistema meccanico. Include sia l’energia cinetica che l’energia potenziale. Quindi gli oggetti hanno energia meccanica quando sono in movimento. E l’hanno anche quando hanno il potenziale per muoversi. Un’auto che si muove sull’autostrada ha energia meccanica. E lo stesso vale per un libro che tieni in aria.
Più velocemente un oggetto si muove, più energia immagazzina. Questa energia immagazzinata può essere usata per applicare una forza ad un altro oggetto. In altre parole, fa un lavoro sull’oggetto. Pensate a una palla da demolizione che demolisce un edificio. Ha energia potenziale perché è tenuta in aria. Mentre oscilla verso l’edificio, l’energia si trasforma in energia cinetica. Alla fine, la palla entra in contatto con un muro. È allora che l’energia cinetica della palla applica una forza sull’edificio, che può causarne la caduta.
Allarme malinteso
L’energia non può essere creata o distrutta. Può solo essere trasformata in forme diverse. Per dimostrare la trasformazione dell’energia, chiedete ai bambini di strofinarsi le mani. Lo sfregamento è un esempio di energia meccanica. E i bambini possono sentire il calore che si trasforma in energia termica.
L’energia è ovunque e in ogni parte della nostra vita. Infatti, non si può vivere senza di essa! Come potresti sopravvivere senza l’energia termica del sole o l’energia chimica del cibo che mangi?