Re: Una riflessione sul concetto di energia

From: Giulio Severini <giulio.severini_at_gmail.com>
Date: Sat, 6 Jun 2009 22:45:56 -0700 (PDT)

> Rieccomi. Questa � una domanda interessante. Prima ti risposndo con
> un' altra domanda:
> Perch� un corpo sottoposto ad un forza totale F � costretto ad avere
> accelerazione ma?

E lo chiedi a me? E' proprio quello che voglio sapere!!!

> Per� questa costrizione non solleva problemi mentre l'altra li
> solleva?

Certo che li solleva!!! Come ti ho scritto nella risposta precedente,
infatti, dopo essermi ristudiato tutte le basi della meccanica aprir�
una discussione circa F = ma.

> Il punto � che la fisica non si chiede tutti i perch� possibili ma
> decide quali siano dei fatti elementari, da usare come mattoni per
> spiegare gli altri fatti. In meccanica classica il fatto elementare �
> F=ma.

C'� da qualche parte una risorsa che spieghi come Newton sia arrivato
a tale legge? Ci arriv� per via analitica o sperimentale?

>Tuttavia Einstein ha capito che assumendo come "fatti
> elementari" che la (a) "forza" di gravit� non � una forza, ma � la
> geometria dello spaziotempo e che (b) i corpi nello spaziotempo si
> muovono sottoposti a forze (quelle che rimangono) + geometria (la ex
> forza di gravit�), si spiegano e prevedono molte pi� cose, con molta
> pi� accuratezza.

Ecco, qui ora tu dici che la gravit� non � una forza ma nel reply
precedente dicevi che era *un certo tipo di forza*. Sono anche queste
(apparenti?) contraddizioni che mi fanno girare la testa...

> Nel caso della geometria dello spaziotempo non c'� alcun lavoro perch�
> non c'� pi� alcuna forza che agisce.

Non c'� alcuna forza perch� ora consideriamo la gravit� *non* come una
forza?

> Questa affermazione � fisicamente sbagliata: l'energia termodinamica
> tiene conto ANCHE dell'energia potenziale molecolare. Inoltre non �
> sicuramente un valore medio, ma � un valore totale! Chi ha scritto
> quanto sopra non conosce alcune leggi elementari della meccanica
> statistica come il principio di equipartizione dell'energia...Ti
> invito a alsciare perdere Wikipedia (almeno in italiano). In ogni caso
> quento c'� scritto sopra NON � la definizione di energia interna
> termodinamica e un'illustrazione. Per avere la definizione dovresti
> prenderti un buon libro di termodinamica e leggertela.
> Ti faccio notare che quanto scritto sopra si riferisce
> all'interpretazione microscopica della nozione di energia
> interna, non alla definzione termodinamica di energia interna. Sono
> due cose diverse.

Mi consigli un buon testo di termodinamica, adatto ad uno come me,
ovvero con nozioni pi� che elementari di fisica?

> il testo (dicendo un po' di stupidaggini) mette in relazione l'energia
> termica con l'energia cinetica. La seconda sappiamo cos'�
>
> 1/2 m v^2

Obiezione: non sappiamo cos'�, ma *come si misura*; o, almeno, la
formula riportata non mi dice _qualitativamente_ cosa sia l'energia
cinetica (o forse sono io che non lo capisco).

> per cui sta definendo una cosa ignota, l'energia termica, con una
> nota: il valore medio di 1/2 mv^2. Per cui non sta definendo una cosa
> in termini di se' stessa.

Volendo prendere per buono il testo wiki citato cosa c'� di male nel
chiamare il valore medio di (1/2)mv^2 'energia termica'? Ancora una
volta si da un'informazione quantitativa e non qualitativa
dell'oggetto in esame.

> Ma cos'� questa benedetta energia?
>
> Non capisco la domanda. L'energia di un sistema � la somma di alcuni
> contributi ciascuno definito separatemente con una precisa
> definizione. Ti ho scritto quella per l'energia cinetica e potenziale.
> Le altre sono cose simili ma in contesti diversi...

Ma no! Forse sono stupido io, ma proprio non riesco a vedere LA
risposta che cerco nelle tue risposte :-(
E' frustrante! :-(
Nelle tue risposte io vedo informazioni _quantitative_ e non
_qualitative_ dell'oggetto in esame.

E = (1/2)mv^2 mi dice che l'energia cinetica di un punto P � una
relazione che lega tra loro la massa (in kg) e la velocit� (in m*s) di
P e che il risultato di un insieme di operazioni che coinvolgono m e v
(in questo caso moltiplicazioni, divisioni ed elevamento a potenza) ha
un certo valore che chiamamo E e a cui diamo il nome di 'energia
cinetica'.
Ma *cosa* sia questa energia e da dove salti fuori, questa formula non
me lo spiega. O forse sono veramente io molto ignorante che non riesco
a capirlo :-(

> > Da cosa � data questa oscillazione? Chi � che fornisce a queste
> > molecole la quantit� di moto tale da farle oscillare attorno ad una
> > loro posizione di equilibrio?
>
> Essenzialmente il calore ricevuto dagli altri corpi. Nota che la
> quantit� di moto netta � zero.

Il calore non � semplicemente *come* i nostri sensi percepiscono
l'aumento di energia termica di un corpo?
Quando dici che che il calore ricevuto dagli altri corpi fa aumentare
le oscillazioni delle molecole di un corpo, cosa stai dicendo in
realt�? Non mi stai dicendo che c'� un trasferimento di quantit� di
moto da un corpo all'altro? Ovviamente parlo di moto molecolare, non
che un corpo inizia a correre se riscaldato :-) (che poi, se ci pensi,
� proprio cos�! riscalda dell'acqua e superati i 100 gradi la vedrai
evaporare, ovvero correre via volando!).

> La materia � costruita in miodo tale che parte del lavoro macroscopico
> (originato dalle varie forze con cui tutti i corpi interagiscono tra
> di loro) si trasferisce a livello microsocpico come oscillazione del
> reticolo e altre cose simili. Quando tu spingi un corpo, una parte del
> tuo lvoro serve a contrastare le forze di attrito. Questo lavoro va a
> finire nelle oscillazioni del reticolo. Macorsopicamente i corpi in
> questione si scaldano...

Appunto, si tratta di movimento, comunque, o no?! Una oscillazione non
� un movimento ripetuto attorno ad un punto di equilibrio?

> > Per non perdermi, data la lunghezza del post, voglio visualizzare
> > insieme a te una cosa: prendi l'universo intero, e consideralo come un
> > insieme finito di biglie tutte uguali e tutte a riposo l'una rispetto
> > all'altra. All'interno di questo sistema il lavoro sar� pari a 0,
>
> Vuoi dire che non c'� alcuna forza che compie lavoro? perch� � tutto
> fermo?

Si... sbaglio? Ti avevo detto di non considerare l'ipotesi che il
sistema avesse energia potenziale, per semplificare le cose.

> > quindi l'energia posseduta dal sistema sar� nulla (tralascio l'ipotesi
> > che questo sistema compia lavoro *all'interno* di un super-sistema che
> > ora non ci interessa considerare).
>
> Falso, c'� l'energia potenziale che pu� essere grandissima: prendi due
> cariche di segno opposto che naturalmente si attraggono, allonatanale
> e tienile ad una distanza d. Poi lasciale andare: si attirereanno
> trasformando energia potenziale in energia cinetica.

Ho capito cosa intendi dire. Mi stai dicendo che anche nel sistema
ideale da me considerato, ogni biglia avr� una certa energia
potenziale E. Giusto?

> No non � cos�, dimentichi le forze tra le palline. Se vuoi tenerle
> ferme all'inizio sei tu che devi esercitare delle forze per tenerle in
> quiete relativa! La domanda � cosa le teneva ferme reciprocamente...

Reciproca attrazione, come avviene per gli atomi in un reticolo
cristallino. Ma ovviamente ora capisco la tua obiezione: le biglie
hanno energia potenziale E.

> Il punto � che l'universo non � "apparso" come tante biglie in quiete
> relativa. ma � apparso (nella teoria del big bang) con un grossissimo
> bagaglio iniziale di energia sotto varie forme...
> In ogni caso la domanda (cosmologica e cosmogonica) che ti poni �
> troppo avanzata. Devi avere capito *bene* tutte le altre cose
> elementari altrimenti prenderai delle cantonate...

Anche questo � un argomento interessante. Questo bagaglio di energia
come diavolo ci � finito li dentro? Mi rendo conto che � una domanda
cui nessuno finora ha mai risposto ma tant'�, poniamola... :-)

> Questo � proprio sbagliato: il calore a differenza del trasferimento
> di energia meccanica macroscopica � caratterizzato dal fattio di non
> trasmettere quantit� di moto (macroscopica): se scaldi un sasso non si
> mette a visggiare con una certa velocit� come accade se lo colpisci
> con un martello (senza romperlo).

Ah, ecco dov'era la risposta che mi aveva colpito. Come ti ho scritto
prima il fatto che macroscopicamente non veda il masso viaggiare non
vuol dire che non vi sia trasferimento di quantit� di moto. Questo
trasferimento c'� - es. dell'acqua che evapora - ma � microscopico e
riguarda le molecole del sistema in esame. Ma c'�.

>L'energia trasferita tramite calore
> � trasferita in modo "disordinato", le varie quantit� di moto
> trasferite si sommano, mediamente, a zero.

Mi spieghi cosa vuol dire che 'si sommano mediamente a zero'?

> No � trasferimento di energia meccanica con una certa procedura in
> modo tale che la quantit� di moto (ed il momento angolare) media
> trasmessa � nulla.

Vedi domanda di prima.

> > Da dove viene quella E iniziale che mette in moto tutto il testo, e
> > cos'�, allora, se non movimento?
>
> vedi sopra. Per il momento (forse per sempre) questa risposta non �
> possibile darla nell'ambito della fisica

Gi�... :-(


> In ogni caso. Se sei davvero interessato a queste cose, non ha alcun
> senso continuare a leggere libri divulgativi o roba simile. Prenditi
> dei libri seri e *studia*, altrimenti rimarrai sempre "sospeso"
> nell'incertezza di avere capito o di non avere capito, confondendo
> pseudoragionamenti cone discorsi seri.

Mi sa... :-)
Received on Sun Jun 07 2009 - 07:45:56 CEST