Dubbio su conservazione dell’energia in sistema non isolato (allenamento Olimpiadi)

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spellbind
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Dubbio su conservazione dell’energia in sistema non isolato (allenamento Olimpiadi)

Messaggio da spellbind » 24 giu 2025, 9:58

Mi sto preparando per la fase regionale delle Olimpiadi di Fisica e ho un dubbio che non riesco a chiarirmi.
In un problema ipotetico con un piano inclinato scabro collegato tramite una carrucola a un corpo sospeso (tipo sistema classico a due masse), mi chiedevo:

Se il sistema perde energia per attrito, ma nessuna forza esterna compie lavoro netto, posso comunque applicare la conservazione dell’energia meccanica con una "correzione" per l’energia dissipata?
O devo usare esclusivamente il teorema dell’energia cinetica in questi casi?

Qualcuno ha un approccio consigliato o un modo chiaro per distinguere quando usare l’uno o l’altro principio?
Grazie mille in anticipo!
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Higgs
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Re: Dubbio su conservazione dell’energia in sistema non isolato (allenamento Olimpiadi)

Messaggio da Higgs » 27 giu 2025, 10:52

Non so se capisco quello che intendi. Supponiamo per fissare le idee che, nel tuo schema a due masse, M penzoli verso il basso dalla carrucola fra e con il primo maggiore del secondo e che M sia così maggiore di m da trascinare m sul piano inclinato verso l'alto per lo stesso tratto (dato che sono collegati gli spostamenti devono essere uguali). Il motore è M che perde energia potenziale abbassandosi. Questa energia va nella sua stessa energia cinetica nella posizione 1 così come in quella di m , potenziale e cinetica, e nell'energia trasformata in calore dovuta all'attrito. Io non vedrei altro.
Se è l'angolo formato dal piano inclinato dove sta m con la verticale mi risulterebbe
-energia potenziale persa da M- =
ovvero l'energia potenziale persa da M va ad incrementare la propria energia cinetica nella posizione 1, l'energia potenziale di m (il percorso è sul piano inclinato, per avere la differenza di quota si moltiplica per il coseno), la variazione di energia cinetica di m che compie lo stesso tragitto di M e ne ha la stessa velocità, l'energia trasformata in calore per attrito ( da notare che deve risultare positiva perchè è parte di quella positiva persa da M con cui si alimenta tutto il processo; infatti per m ).

Fibdg
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Re: Dubbio su conservazione dell’energia in sistema non isolato (allenamento Olimpiadi)

Messaggio da Fibdg » 27 giu 2025, 19:20

spellbind ha scritto:
24 giu 2025, 9:58
Mi sto preparando per la fase regionale delle Olimpiadi di Fisica e ho un dubbio che non riesco a chiarirmi.
In un problema ipotetico con un piano inclinato scabro collegato tramite una carrucola a un corpo sospeso (tipo sistema classico a due masse), mi chiedevo:

Se il sistema perde energia per attrito, ma nessuna forza esterna compie lavoro netto, posso comunque applicare la conservazione dell’energia meccanica con una "correzione" per l’energia dissipata?
O devo usare esclusivamente il teorema dell’energia cinetica in questi casi?

Qualcuno ha un approccio consigliato o un modo chiaro per distinguere quando usare l’uno o l’altro principio?
Grazie mille in anticipo!
Non so se ho capito bene cosa tu intenda ma la conservazione dell'energia meccanica vale se tutte le forze in gioco sono conservative (e in caso quelle non conservative compiono lavoro nullo), indipendentemente dal fatto che siano interne o esterne. In ogni caso la conservazione dell'energia meccanica è un'applicazione del teorema dell'energia cinetica quando non hai lavoro di forze non conservative. Per il lavoro di queste forze non riesci a scrivere un termine di energia potenziale da inglobare nella conservazione dell'energia.

Higgs
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Re: Dubbio su conservazione dell’energia in sistema non isolato (allenamento Olimpiadi)

Messaggio da Higgs » 28 giu 2025, 11:31

Purtroppo non capisco allora quello che dici. Sapresti dire dove non è corretta la mia equazione? Perchè io avevo inglobato come dici tu nella conservazione generale dell'energia proprio il termine riguardante la dissipazione in calore del lavoro fatto dalla forza di attrito....

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