Re: Lavoro forza elettrica

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Fri, 14 Feb 2003 21:08:12 +0100

Valter Moretti ha scritto:
> Gia', conosco bene tutte queste acrobazie... ma mi sono sempre chiesto
> perche' uno deve fare tanta fatica in fondo per cose relativamente
> semplici che vengono pero' nascoste sotto un polverone... Perche' per
> definire l'energia elettrostatica non si evita di fare riferimento
> alla forza esterna e non si parla chiaramente e semplicemente sempre e
> solo della forza e del lavoro del campo elettrico sulla carica?
> (Il lavoro cambiato di segno per definire l'energia potenziale
> elettrostatica). Non sei d'accordo anche tu che sarebbe meglio cosi'?
Non ricordo se l'ho mai detto: per una di circostanze casuali, non per
mia scelta, nella mia lunga carriera didattica ho fatto pochissima
esperienza nell'insegnamento di Fisica II (di fatto, un solo anno ho
tenuto un corso per matematici).
Dico questo per spiegare che nonposso paralre seriamente di mie scelte
didattiche in merito.
A naso ti darei ragione, ma forse posso immaginare un motivo per quella
scelta che critichi: il concetto di campo e' _cognitivamente_ un passo
difficile (lo puoi vedere anche da molte domande che appaiono in questo
NG), e con quella tecnica si cerca di agganciare la forza del campo a
qualcosa di piu' "tangibile".

> Altra questione simile: il "delirio" di segni del lavoro
> nell'enunciare il primo principio della termodinamica dove vari libri
> si "prendono delle liberta'" di attribuire il significato ai segni
> + o - in contrasto con le stesse convenzioni che hanno stabilito in
> meccanica!
Non so se ho capito che cosa intendi.
Di regola la tradizione (almeno da noi) e' di definire positivo il
lavoro "fatto dal sistema verso l'esterno". Convenzione che sarebbe
motivata dall'uso delle macchine termiche, dove interessa appunto che la
macchina faccia lavoro utile su qualcos'altro.
La convenzione dei chimici e' opposta, e a me pare molto piu'
ragionevole: prendo positivo il lavoro, come il calore, quando va ad
accrescere l'energia interna del sistema.
Su questo ho riflettuto, e cosi' ho scelto quando ho insegnato Fisica I.

Ma la tua domanda potrebbere essere diversa: in meccanica si definisce
in un certo modo il lavoro di una forza; che senso ha cambiare rispetto
a quella convenzione?
Pero' non mi pare che ci sia un vero cambiamento: nei casi concreti
della termodinamica (lasciamo da parte quello ... scivoloso
dell'attrito) hai un sistema (il solito gas col solito pistone mobile)
che cambia volume, e occorre sapere come il lavoro e' legato alla
variazione di volume.
Ora le forze in ballo sono sempre due opposte, e in questo caso agiscono
su "punti" che si muovono insieme. Se adotti la convenzione "degli
ingegneri" dirai che il lavoro che interessa e' quello della forza che
il gas esercita sul pistone; se scegli quella dei chimici, dirai che il
lavoro e' quello della forza che il pistone esercita sul gas.
In entrambi i casi la meccanica e' salva :)

O tu intendevi una cosa ancora diversa?
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Fri Feb 14 2003 - 21:08:12 CET