Il modo più semplice per spiegare l’energia a un bambino della scuola primaria in una frase è: l’energia è una forza che ha varie forme o ha la capacità di far muovere o cambiare qualcosa in qualche modo.

Non è una cosa sola ma si manifesta in più forme (calore, luce, movimento, elettrica, chimica, nucleare e gravità); energia potenziale o cinetica; rinnovabile o non rinnovabile.

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Come si può usare l’energia

Noi umani usiamo e sfruttiamo l’energia da molte fonti diverse. Sfruttiamo la forza del vento, dell’acqua e della luce solare. Le piante e gli animali forniscono energia sotto forma di cibo. Gli umani bruciano petrolio, carbone e gas naturale per produrre energia. Ottengono energia nucleare dagli atomi di uranio.

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L’energia fa muovere le cose. Fa funzionare le macchine. L’energia fa crescere anche gli esseri viventi. Insomma, l’energia esiste in varie forme e si può usare dagli animali o da noi essere umani per moltissime cose che ci permettono di vivere come viviamo.

Tipi e forme di energia

L’energia può essere trovata in molte forme diverse: calore, luce, movimento, elettricità, chimica, nucleare e gravità. Tutte queste forme di energia hanno la capacità di far cambiare qualcosa che viene a contatto con essa.

Pensa a qualcuno che si abbronza al sole: il sole ha energia per riscaldarti o bruciarti la pelle. Il sole può anche causare un’esplosione se riscalda troppo qualcosa di infiammabile.

Un’esplosione può produrre calore, fuoco, luce e suono e cambiare la forma di qualcosa o può distruggerla completamente.

Energia potenziale e cinetica

Ciascuna delle diverse forme di energia può essere descritta come energia potenziale o energia cinetica.

L’energia potenziale è energia immagazzinata. Come per esempio, l’energia chimica del cibo è energia immagazzinata. Quando le persone mangiano, i loro corpi trasformano l’energia immagazzinata in energia di movimento come energia termica o energia meccanica.

L’energia potenziale può anche essere nella sola posizione di un oggetto. Un oggetto con energia potenziale, dipendentemente della sua posizione, ha la capacità, o potenziale, di muoversi. Ad esempio, l’energia potenziale può essere immagazzinata in una roccia appoggiata a una scogliera o in una freccia tesa su una corda. Se la scogliera si sgretola sotto la roccia, la roccia cade. Se la corda viene rilasciata, si sposta in avanti e spinge la freccia sul bersaglio.

Quando la roccia e la freccia iniziano a muoversi, l’energia si trasforma in energia cinetica.

L’energia cinetica è energia in movimento. Tutti gli oggetti in movimento hanno energia cinetica, anche gli atomi.

Energia meccanica

L’energia in movimento di una valanga che rotola giù da una montagna è chiamata energia meccanica.

L’energia meccanica è l’energia potenziale più l’energia cinetica. A differenza delle altre forme di energia, l’energia meccanica può esistere sia come energia potenziale che come energia cinetica.

È tutta l’energia che un oggetto possiede a causa del suo movimento (energia cinetica) e della sua posizione (energia potenziale).

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Ad esempio, un martello utilizza l’energia meccanica per piantare un chiodo in una tavola. Quando il martello è sollevato, ha energia potenziale dall’azione svolta nel sollevarlo. Quando il martello va verso il chiodo, l’energia potenziale diventa energia cinetica, che permette di conficcare il chiodo nella tavola. Quando il martello colpisce il chiodo, l’energia viene trasferita al chiodo e poi alla tavola.

Energia termica

L’energia nel movimento casuale di atomi e molecole in un oggetto è chiamata energia termica.

Tutto intorno a noi è costituito da particelle chiamate molecole. Le molecole si muovono sempre casualmente all’interno di una sostanza o di un oggetto. L’energia termica è l’energia totale in movimento (o energia cinetica) di tutte le molecole di una sostanza. Tutte le sostanze hanno energia termica, poiché le molecole che compongono tutte le sostanze sono sempre in movimento.

Energia luminosa

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L’energia luminosa è anche chiamata energia radiante. La luce è l’unico tipo di energia radiante visibile ad occhio nudo. L’energia radiante è l’energia trasportata dalla radiazione elettromagnetica.

Altri esempi di energia radiante sono le onde radio, microonde, i raggi X e i raggi gamma. La radiazione elettromagnetica viaggia in onde. Oltre all’energia luminosa, il sole emana l’intero spettro dell’energia radiante trasportata dalla radiazione elettromagnetica.

L’energia luminosa è energia in movimento. Si muove sotto forma di onde e può viaggiare attraverso lo spazio vuoto e l’aria. Le diverse lunghezze d’onda della luce visibile sono viste come colori diversi.

Energia elettrica

L’energia elettrica è energia in movimento. È il flusso di minuscole particelle chiamate elettroni e protoni. L’energia elettrica può essere vista in natura in un fulmine, che è un gran numero di elettroni che fluiscono nell’aria tutti in una volta.

L’energia elettrica è quella più facile da spiegare ai bambini perchè si può associare a agli oggetti elettronici che usiamo tutti i giorni.

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Le persone hanno imparato a produrre energia elettrica e controllarla. L’energia elettrica viene inviata attraverso i cavi o l’aria per alimentare cose come lampadine, forni e lavatrici.

Energia chimica

L’energia chimica è energia immagazzinata (energia potenziale). È immagazzinato nei legami tra atomi e molecole. L’energia chimica è ciò che tiene insieme gli atomi in una molecola. È anche ciò che tiene insieme le molecole in una sostanza.

L’energia chimica nel cibo viene convertita dal corpo in energia meccanica in movimento e diventa energia termica. L’energia chimica all’interno di una batteria può essere convertita in energia elettrica per far funzionare una torcia.

Energia nucleare

L’energia nucleare è energia immagazzinata. È l’energia che tiene insieme il nucleo di un atomo. L’energia nucleare è anche chiamata energia atomica. Il nucleo è la parte centrale di un atomo. L’energia nucleare può essere rilasciata dividendo un atomo. Può anche essere rilasciata unendo due nuclei insieme per formare un unico nucleo.

Fonti di energia usate da noi umani

L’energia non rinnovabile include carbone, gas e petrolio. La maggior parte delle automobili, dei treni e degli aerei utilizza energia non rinnovabile.

L’energia rinnovabile comprende l’energia solare, idroelettrica ed eolica.

Energia non rinovabile

Energia non rinnovabile

Le nostre principali fonti di energia oggi sono i combustibili fossili. Questi si sono formati milioni di anni fa da piante e animali morti. I loro resti divennero ricoperti di fango e roccia nelle profondità della terra. La pressione del terreno soprastante, combinata con il calore della terra, ha fatto sì che questa materia possa essere estratta fuori dalla terra da noi esseri umani per essere utilizzata come energia oggi.

Esistono tre tipi principali di combustibili fossili: carbone, petrolio e gas naturale.

Il carbone è un materiale solido che viene bruciato per creare calore nelle case o utilizzato nelle centrali elettriche per produrre elettricità.

Il petrolio è un combustibile fossile liquido, utilizzato per produrre benzina.

Il gas naturale può essere utilizzato per cucinare, riscaldare o generare elettricità.

I combustibili fossili sono la nostra principale fonte di carburante perché sono relativamente economici e storicamente sono stati facilmente disponibili.

Un giorno di sicuro questi combustibili fossili finiranno, quindi è una buona idea pensare a delle alternative.

Un’altra preoccupazione che ci porta l’utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili è che causano inquinamento in diverse forme.

La combustione di combustibili fossili rilascia sostanze chimiche nell’aria e nell’acqua. Ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili è importante, quindi i governi stanno lavorando duramente per incoraggiare scienziati e industrie a trovare nuove fonti di energia e a migliorare le alternative.

Energia rinnovabile

Energia rinnovabile

L’energia rinnovabile utilizza fonti energetiche che non vengono “esaurite” e che quindi può essere riutilizzata. Ad esempio, l’energia solare del sole è rinnovabile in quanto non possiamo consumare tutta la luce del sole quando la usiamo.

Gran parte del mondo fa affidamento sull’energia non rinnovabile per riscaldare le proprie case, alimentare i propri dispositivi elettronici o auto. Una volta che queste fonti di energia saranno esaurite, spariranno per sempre.

Molte fonti di energia rinnovabile sono anche migliori per quanto riguarda l’ambiente rispetto alla combustione di combustibili fossili. Le fonti di energia rinnovabile producono meno inquinamento che aiuterà a proteggere l’ambiente e ci permette di mantenere l’aria e l’acqua più pulite.

Le principali fonti di energia rinnovabile sono le seguanti:

Energia eolica – Le grandi turbine eoliche generano elettricità dalla potenza del vento.

Energia solare – I raggi del sole possono aiutare a riscaldare un edificio o una piscina. Possono anche essere trasformati in elettricità utilizzando celle e pannelli solari.

Energia idroelettrica – L’acqua di una diga o di un fiume può essere utilizzata per far girare le turbine e generare elettricità.

Energia geotermica – Il calore dall’interno della terra può essere utilizzato per riscaldare case ed edifici con pompe di calore. Anche il vapore sempre proveniente dall’interno della terra può essere utilizzato per generare elettricità.

Energia da biomassa – Le piante raccolgono energia dal sole tramite la fotosintesi. Possiamo sfruttare questa energia bruciando piante come alberi e creando carburante da piante come etanolo e biodiesel. Anche il gas della spazzatura e del letame può essere utilizzato per creare energia.

Giochi e libri per scoprire l’energia

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Conclusione

Far capire esattamente ai bambini della scuola primaria che cos’è l’energia non è affatto facile, ma con semplici parole ed esempi sicuramente si riesce a dargli un’idea di cosa si tratta.