Energia potenziale.

L'esperienza ci fornisce tanti esempi di corpi in movimento che riescono a vincere, in un dato intervallo di tempo, una certa forza di intensità costante e il cui senso risulta contrario a quello della velocità del corpo in moto. è il caso del vento capace di azionare la ruota a pale di un mulino, oppure dell'acqua di una cascata che mette in funzione una turbina idraulica, e così via. Ciò dimostra che il corpo possiede, in virtù della sua velocità, l'attitudine ad eseguire un lavoro; può però accadere che, anche in dipendenza dalla sua posizione, un corpo possa compiere un lavoro, pur non manifestandolo effettivamente nell'intervallo di tempo in cui si osserva. Infatti, l'acqua di un laghetto artificiale situato su una collina in apparenza sembra non possedere alcuna possibilità di eseguire un determinato lavoro, perché è in quiete. Ma se operiamo uno sbocco alla base del laghetto, essa, costretta a riversarsi, investe gli oggetti che incontra nel suo cammino, compiendo un lavoro il cui valore dipende dal peso P dell'acqua e dalla sua altezza h. è questo il caso dell'e.p. (Ep), cioè quella posseduta da un corpo in funzione della posizione che occupa. L'e.p. si esprime con la seguente formula: Ep = P x h = m x g x h. Inoltre, in un dato sistema isolato (cioè quando non ha alcuna possibilità di scambiare energia con l'esterno) si può passare da una forma di e.p. ad un'altra forma di energia cinetica senza alcuna dispersione; se aumenta l'una diminuisce l'altra, in modo che l'energia totale Et del sistema si conserva costante, ossia Et = Ep + Ec = costante. Per chiarire meglio tale principio consideriamo ad es. un corpo P che viene lasciato cadere da un'altezza h: esso compirà il lavoro L = P x h. Poiché P = m x g ed h = ½gt², troveremo che L = ½mv². Tradotto in parole semplici tale risultato ci mostra che il corpo nella posizione di quiete, prima cioè di cadere, possedeva l'e.p. (Ep); quando poi è iniziato il processo di caduta questa energia si trasforma in quella cinetica Ec. Ciò costituisce una conferma del cosiddetto principio della conservazione dell'energia che può esprimersi nei seguenti termini: in un qualunque sistema isolato l'energia non si crea né si distrugge ma si trasforma.