Re: R: Aiuto: Pareri su tema d' esame di Fisica 2 (urgente!) (elettrostatica)

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 2000/03/07

Subatomic wrote:

> Avevo gi� inviato un msg su questo problema.
> A quanto mi pare di capire il prof. V. Moretti ha fornito una risposta
> diversa da quella da me postata giorni fa.

Spero che tu scherzi: non sono professore! Tra un secolo forse...

La questione, lo ammetto e' molto complicata e ci sono punti di vista diversi
perche' il problema e' malposto o per lo meno mal definito fisicamente.
Tuttavia tieni conto che la procedura per calcolare le forze con l'energia e'
anche
detta procedura dei lavori"virtuali"(che non c'entra nulla con il principio
omonimo
della meccanica analitica). "Virtuali" nel senso che si deve assumere che solo
il corpo
(con la sua carica congelata sopra) che consideri si muova mentre tutte le
altre cariche
siano FISSE.Questo indipendentemente dalle altre relazioni fisiche (per questo
i lavori
in genere sono NON fisici e per questo si parla di lavori "virtuali").
Solo in questo modo puoi tenere sotto controllo i bilanci energetici, se assumi
che
qualcos'altro si muova allora devi tenere conto anche delle energie coinvolte
in quel
qualcos'altro.
D'altra parte il risultato che ottieni con le energie DEVE sempre coincidere
con
quello che ottieni con il principio di sovrapposizione delle forze, se questo
conrtrollo
non lo hai c'e' qualcosa di sbagliato da qualche parte...


>
> Considerata la relativa semplicit� del problema....credo di non capire bene
> e vorrei ulteriori delucidazioni.
>
>
> Il ragionamento � corretto. Per� da un lato della piastra....siamo gi�
> all'interno
> del condensatore...e questo vuol dire che il campo che vediamo in quel punto
> � anche dovuto alle cariche di polarizzazione presenti sulle armature.

No , non e' mica vero (oppure non ho capito cosa dici): le cariche di
polarizzazione
non generano campo elettrico FUORI dal loro "condensatorino" congelato, come
accade in tutti i condensatori.
Le cariche sulla piatra NON sentono il campo delle cariche di polarizzazione
quando queste si sono disposte come sappiamo. Poi applicando la procedura
dei lavori "virtuali" continuano a non sentiralo...



>
> Di conseguenza, il campo elettrico che sente l'armatura del condensatore
> � META' del campo elettrico del condensatore senza dielettrico +
> META' del campo elettrico dovuto alle cariche di polarizzaz.
> Quindi il dielettrico FORNISCE contributo.
> Questo risultato � uguale a quello da me riportato ma ottenuto in base a
> considerazioni energetiche.
>
> > 2) quello energetico. Allora se vogliamo la forza su una armatura
> > dobbiamo tenere fisse TUTTE le cariche del sistema eccetto quelle
> > dell'armatura che traslano congelate con l'armatura in uno spostamento
> > dx perpendicolare all'armatura. Cio' produrra' una variazione di energia
> >
> > del sistema dU e dU/dx e' la forza che agisce sull'armatura, dovuta a
> > tutti i campi. Nel congelare tutte le cariche dobbiamo anche congelare
> > le
> > cariche di polarizzazione.
>
> Questo non � possibile. Brevemente, se io congelo il sistema e sposto di un
> dx una armatura del condensatore cambia la eps_r (cambia il volume e quindi
> la p), ma la eps_r � strettamente connessa
> con il vettore di polarizzazione P ed inoltre la densit� superficiale di
> carica di polarizzaz.

E' questo il punto cruciale: se vuoi usare il metodo dei lavori virtuali
devi fare qualcosa di NON fisico, oppure metti altre energie in gioco.
Allora dovresti fare dei conti seri: tenere conto che il gas fluisce, e poi
torna
all'equilibrio frenato da qualcosa, tenere conto che si creano nuovi dipoli e
ne
"muoiono" altri. Io non sono in grado di descrivere questo processo
con tutti i crismi della fisica. per questo dicevo che il problema e' mal posto

se uno vuol fare per bene i calcoli energetici in un processo reale.
Indipendentemente da cio' usando il metodo dei lavori virtuali si ottiene
un risultato che e' coerente con quello ottenuto dal principio di
sovrapposizione.

C'e' un libro che si intitola "100 errori di fisica" che esamina
senza entrare nei dettagli (purtroppo) anche questo problema e
mostra come esistano diversi punti di vista. L'autore e' alla fine
d'accordo con me sul risultato finale, o meglio io sono d'accordo
con lui (perche' lo ha scritto prima di me ;-)) anche se non usa
il metodo dei lavori virtuali ma si riferisce solo al principio di
sovrapposizione.

Io ho passato una settimana a cercare di capire come mettere
d'accordo i ragionamenti energetici con quelli del principio
di sovrapposizione e cio' mi ha chiarito cosa sia il metodo dei lavori
virtuali. Dopo aver ottenuto lo stesso risultato del pricipio di
sovrapposizione mi sono convinto che quella che si ottiene e'
un risultato ragionevole.

Ma sono anche convinto che, in pratica, sarebbe
meglio fare un esperimento per tagliare la testa al toro!

Ciao, Valter
Received on Tue Mar 07 2000 - 00:00:00 CET