Re: Una riflessione sul concetto di energia

From: Valter Moretti <vmoretti2_at_hotmail.com>
Date: Thu, 28 May 2009 02:00:39 -0700 (PDT)

On May 26, 10:43�am, Giulio Severini <giulio.sever..._at_gmail.com>
wrote:
> Mi sono appena risvegliato da un monologo mentale in cui cercavo di
> spiegare ad un mio amico cosa fosse l'energia.
> 'In realt�' gli dicevo 'pare che nessuno lo sappia con certezza.
(....)


Secondo me ti sbagli, o meglio l'affermazione che nessuno conosce
nulla con certezza non vale niente perche' e' attribuibile a qualunque
cosa!

L'energia e' una nozione che parte dalla meccanica in cui viene
*definita* (somma dell'energia cinetica ed energia potenziale di tutte
le parti costituenti il sistema) e pertanto e' perfettamente chiaro
cosa sia, e si *dimostra*, in base ai principi della meccanica, che
per sistemi di forze conservativi � una quantit� conservata nel tempo
su ogni moto del sistema, cio� il valore � costante nel tempo (ma pu�
essere diverso a seconda di quale evoluzione del sistemasi considera,
cio� in meccanica, a seconda delle condizioni iniziali). Tuttavia in
certi casi, essenzialmente presenza di forze dissipative, si vede che
quella grandezza definita come somma dell'energia cinetica e energia
potenziale non si conserva nel tempo durante l'evoluzione
temporale del sistema.

Passando alla termodinamica ed ampliando la nozione di sistema fisico,
si � visto che � possibile aggiungere un nuovo termine alle due forme
di energia suddette (parlo dell'energia termodinamica), in modo tale
che la somma delle tre � ancora conservata, anche in presenza di forze
dissipative e fenomeni termodinamici che coinvolgono la nozione di
calore (che � un modo con cui l'energia si trasmette). L'espressione
dell'energia interna termodinamica � molto pi� vasta di quella
dell'energia meccanica e coinvolge sistemi fisici molto complessi (per
esempio coinvolge la chimica del sistema).

La storia � continuata includendo i campi nella classe dei sistemi
fisici e facendo vedere che in sistemi che includono anche campi, c'�
un contributo all'energia dovuto ad essi e la somma di tutti i
contributi si conserva nel tempo su ogni evoluzione del sistema
complessivo...

Nota che dire che si conserva l'energia complessiva, � equivalente a
dire che durante l'evoluzione del sistema ci sono trasformazioni di
energia di una forma in un'altra. per esempio energia cinetica delle
particelle a spese di energia del campo di forze.
Ad ogni passaggio (storico), la nozione di energia � sempre stata ben
definita (una volta individuata).

Il (super)principio di conservazione dell'energia dice che � sempre
possibile, comunque sia complesso il sistema fisico, aggiungere un
termine (funzione delle variabili che descrivono il sistema) alla
nozione di energia termodinamica, piu' meccanica,elettromagnetica,...
ecc in modo tale che la somma totale si conservi nel tempo durante
l'evoluzione del sistema.

Il salto successivo e pi� mirabolante, � stato fatto dalla relativit�
di Einstein, che ha mostrato che

(1) la massa di un sistema fisico NON � additiva e non si conserva
come pensava Lavoisier;

(2) essa contribuisce all'energia totale del sistema secondo la
celebre equazione E=mc^2 e la legge di conservazione dell'energia, in
questo modo generalizza quella della massa (che non vale pi�).

Esistono altri punti di vista molto astratti in cui l'energia viene
definita come quella grandezza fisica che si conserva sui moti del
sistema in virtu' dell'omogeneita' temporale del sistema.
Ma non ho tempo di entrare nei dettagli ora.

Ciao, Valter
Received on Thu May 28 2009 - 11:00:39 CEST