Re: Una riflessione sul concetto di energia

From: Giulio Severini <giulio.severini_at_gmail.com>
Date: Sun, 31 May 2009 15:17:06 -0700 (PDT)

> Secondo me no. Non vedo il movimento nell'energia di un campo
> elettrostatico o nell'energia potenziale elastica (che poi, alla fine,
> e' la stessa di prima) o nell'energia a riposo di una particella
> elementare (che poi e' c^2 volte la sua massa).

Ciao, rispondo anche a te questa sera, visto che sono in vena: mi
definisci 'energia a riposo', per favore?
Leggo da Wikipedia, di cui stasera ho veramente abusato, che:

[...] L'energia a riposo E (o massa-energia a riposo) di una
particella elementare � l'energia che essa possiede quando � ferma
rispetto ad un sistema di riferimento inerziale. [...]

Brutto vizio, quello di definire qualcosa usando il qualcosa stesso da
definire. Quindi, cominciamo daccapo:

1. L'energia � definita come la capacit� di un corpo o di un sistema
di compiere lavoro.

Accettiamo questa definizione? Se si, proseguiamo:

2. L'energia potenziale di un corpo � una funzione scalare dello
spazio (delle coordinate nel sistema di riferimento considerato),
usualmente indicata con U(x1,x2,...), e rappresenta la capacit� di
compiere lavoro che il corpo possiede in virt� della sua posizione
all'interno di un campo di forze conservative.

Come gi� risposto a Valter, con questa definizione mi sorge spontaneo
chidermi: perch� mai in un campo di forze conservative un corpo
dovrebbe avere la capacit� di compiere lavoro?
Nella risposta a Valter ho fatto l'esempio di un masso che viene
lasciato cadere e che solleva una leva. Nell'esempio � il campo
gravitazionale che da al masso la capacit� di compiere lavoro. Bene,
io mi chiedo: perch� mai ci� avviene? Con la RG il problema si risolve
dicendo che la gravit� pi� che un forza � una deformazione dello
spazio - tempo causata da una massa, deformazione che le altre masse
sono costrette a seguire. Ma che vuol dire? Perch� una massa dovrebbe
deformare lo spazio - tempo? E in che modo lo farebbe? E cosa � questo
spazio - tempo?

Perch�, poi, dici di non vedere movimento nell'energia potenziale
elastica? E, *microscopicamente*, secondo te, da cosa sarebbe data
questa forma di energia? Io ce lo vedo del movimento, invece, se non
altro perch�, ad.es., una molla si muove avanti e indietro quando la
si lascia libera, movimento dovuto, plausibilmente, dalla natura
fisica del sistema. Cerco di spiegarmi meglio, con un elastico, cos� �
pi� facile:

prendiamo un elastico e tiriamolo, quindi teniamolo teso; � possibile
applicare a questo elastico le eq. presenti qui -
http://www.ba.infn.it/~palano/chimica/book/it/Chap_4/sec_7/index.html
? Se si avremo che l'energia potenziale elastica di questo sistema
sar� U = 1/2(K*x^2) (se mi sbaglio correggimi, ok?). Ma da un punto di
vista microscopico, di cosa stiamo parlando? Questo elastico,
ovviamente, sar� fatto di elastomeri, ovvero di polimeri in grado di
subire appunto deformazioni elastiche. Ma cosa vuol dire, ancora? Vuol
dire che gli atomi che compongono questi elastomeri possono
allontanarsi gli uni dagli altri fino ad un gradiente massimo oltre il
quale l'allontanamento � tale da vincere le forze molecolari che
tengono questi atomi uniti a formare l'elastomero e generare una
rottura. Ma questi atomi tendono ovviamente a tornare nella loro
posizione di riposo in virt� delle forze molecolari che tengono uniti
gli uni agli altri e questa tendenza non � movimento, secondo te?
D'altro canto, ci sarebbe da chiedersi di che natura sia la forza che
tende a mantenere uniti questi atomi gli uni agli altri, ma andremmo
oltre la discussione che stiamo facendo sulla forza potenziale
elastica.

Tornando al campo elettrostatico, definiscimi la parola 'campo', prima
di tutto. Ci provo io, definendo il campo elettrico:

1. Il campo elettrico � la capacit� di uno spazio di esercitare una
forza in presenza di una o pi� cariche elettriche. (sempre da
Wikipedia, ma se queste definizioni non vi soddisfano fatemelo
presente e proponetene un'alternativa).

Analizziamo la frase:

i - il campo elettrico � la capacit� di uno spazio

spazio inteso come cosa?!

ii - di esercitare una forza

forza di quale natura?

iii - in presenza di una o pi� cariche elettriche

ok

Quello che io chiedo �: perch� questo 'spazio' dovrebbe essere dotato
di tale capacit� e qual � la natura di questa capacit�?

Mi viene naturale tirare in ballo l'eq. E = F / q0 anche se non sono
in grado di capire da dove salti fuori F. Immagino che F sia legata ad
'e' definita in SI come la carica elettrica fondamentale; ti prego, se
� cos�, di illustrarmi la relazione che esiste tra e ed F (in
alternativa, cosa sia F).
Purtuttavia, quello che mi domando �: ma perch� Q esercita una forza
su q0 tale per cui esiste un DeltaE in ogni punto del campo elettrico
generato da Q?
Anche qui io vedo del movimento perch� una carica elettrica q0 nel
campo E di Q si muove lungo le linee di forza di E e allora, Cometa,
come cavolo giustifichiamo questo movimento? Perch� q0 *si muove*? Chi
sposta q0? In che modo?

> Un campo elettrostatico ha energia, ma esso non puo' essere *soltanto*
> energia, perche' ha anche la caratteristica, per esempio, di deviare
> particelle cariche.

Come dicevo ad Elio, questa mi sembra una non risposta. Puoi spiegarti
meglio, per favore?

Giulio.
Received on Mon Jun 01 2009 - 00:17:06 CEST

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