Quando un oggetto è in movimento, c’è energia associata a quell’oggetto. Pensa a una palla da demolizione. Anche una palla da demolizione lenta può fare una grande quantità di danni ad altri oggetti. L’energia associata agli oggetti in movimento è chiamata energia cinetica (Figura 5). Un proiettile di velocità, una persona che cammina e il rapido movimento delle molecole nell’aria (che produce calore) hanno tutti energia cinetica.
Ora cosa succede se quella stessa palla da demolizione immobile viene sollevata a due piani dal suolo con una gru? Se la palla da demolizione sospesa è immobile, c’è energia associata ad essa? La risposta è sì. L’energia necessaria per sollevare la palla da demolizione non è scomparsa, ma è ora immagazzinata nella palla da demolizione in virtù della sua posizione e della forza di gravità che agisce su di essa. Questo tipo di energia è chiamato energia potenziale (Figura 5). Se la palla dovesse cadere, l’energia potenziale sarebbe trasformata in energia cinetica fino a quando tutta l’energia potenziale è stata esaurita quando la palla poggiava a terra. Anche le palle da demolizione oscillano come un pendolo; attraverso l’oscillazione, c’è un costante cambiamento di energia potenziale (più alto nella parte superiore dell’oscillazione) in energia cinetica (più alto nella parte inferiore dell’oscillazione). Altri esempi di energia potenziale includono l’energia dell’acqua tenuta dietro una diga o una persona in procinto di paracadutarsi da un aereo.
L’energia potenziale non è solo associata alla posizione della materia, ma anche alla struttura della materia. Una molla sul terreno ha energia potenziale se è compressa; così fa un elastico che viene tirato teso. A livello molecolare, i legami che tengono insieme gli atomi delle molecole esistono in una particolare struttura che ha energia potenziale. Ricorda che le vie cellulari anaboliche richiedono energia per sintetizzare molecole complesse da quelle più semplici e le vie cataboliche rilasciano energia quando le molecole complesse vengono scomposte. Il fatto che l’energia possa essere rilasciata dalla rottura di alcuni legami chimici implica che tali legami hanno energia potenziale. In effetti, c’è energia potenziale immagazzinata all’interno dei legami di tutte le molecole alimentari che mangiamo, che alla fine viene sfruttata per l’uso. Questo perché questi legami possono rilasciare energia quando rotto. Il tipo di energia potenziale che esiste all’interno di legami chimici, e viene rilasciato quando tali legami sono rotti, è chiamato energia chimica. L’energia chimica è responsabile di fornire alle cellule viventi energia dal cibo. Il rilascio di energia si verifica quando i legami molecolari all’interno delle molecole alimentari sono rotti.
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Testo adattato da: OpenStax, Concetti di biologia. OpenStax CNX. 18 Maggio 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]
