Dubbio sull'energia
premetto che io e la fisica non andiamo proprio a braccetto..
oggi la prof parlando di energia l'ha definita come "la capacità che un corpo ha di compiere lavoro" dicendo che l'energia potenziale è così chiamata poichè il corpo ha la possibilità d compiere un lavoro ma non è detto che lo faccia..
però ad inizio anno ci ha sottolineato il fatto che è una forza che compie un lavoro non un corpo..dunque quale passaggio mi sfugge?mi date qualche spiegazione e chiarimento a riguardo?GRAZIE!
oggi la prof parlando di energia l'ha definita come "la capacità che un corpo ha di compiere lavoro" dicendo che l'energia potenziale è così chiamata poichè il corpo ha la possibilità d compiere un lavoro ma non è detto che lo faccia..
però ad inizio anno ci ha sottolineato il fatto che è una forza che compie un lavoro non un corpo..dunque quale passaggio mi sfugge?mi date qualche spiegazione e chiarimento a riguardo?GRAZIE!
Risposte
provo a chiarire con poche parole:
La definizione di energia della tua prof non è molto chiara... infatti l'energia è del corpo, mentre la forza non appartiene al corpo ma agisce sul corpo: infatti prendendo ad esempio una particella che si muove nello spazio vuoto, posso dire che essa ha un energia cinetica $1/2mv^2$ e energia potenziale nulla perchè siamo nel vuoto.
se questa si avvicina ad un pianeta allora risentirà della forza gravitazionale esercitata dal pianeta, e quindi il corpo avrà anche un energia potenziale.
la forza gravitazionale (vale per tutte le forze) compie lavoro (sposta il corpo) e quindi modifica l'energia cinetica e quindi anche l'energia potenziale del corpo...
spero di aver fatto un riassunto comprensibile...
La definizione di energia della tua prof non è molto chiara... infatti l'energia è del corpo, mentre la forza non appartiene al corpo ma agisce sul corpo: infatti prendendo ad esempio una particella che si muove nello spazio vuoto, posso dire che essa ha un energia cinetica $1/2mv^2$ e energia potenziale nulla perchè siamo nel vuoto.
se questa si avvicina ad un pianeta allora risentirà della forza gravitazionale esercitata dal pianeta, e quindi il corpo avrà anche un energia potenziale.
la forza gravitazionale (vale per tutte le forze) compie lavoro (sposta il corpo) e quindi modifica l'energia cinetica e quindi anche l'energia potenziale del corpo...
spero di aver fatto un riassunto comprensibile...
riassunto comprensibile..tuttavia mi resta ancora il dubbio..perchè su ogni forma di energia la prof ci ha fatto scrivere quello..ad esempio l'energia potenziale è la capacità che un corpo ha di compiere lavoro in relazione alla sua altezza..è questo ciò che riportano i miei appunti..quindi sono andata in confusione..in sostanza se la prof mi chiede che cos'è l'energia e che legame c'è tra questa ed il lavoro che dovrei rispondere?
Come spesso si dice è difficile fare fisica a parole e definizioni...
Comunque io direi che l'energia è l'attitudine a compiere un lavoro, nel senso che se un corpo possiede una energia paria a x Joule allora significa che è in grado "virtualmente" di compiere un lavoro pari a X Joule.
Questo vale per tutte le energie non solo per quella potenziale.
Per esempio se un corpo ha una energia cinetica di x Joule questo significa che quel corpo può compiere un lavoro pari a x Joule spendendo quell'energia e quindi fermandosi.
Per quanto riguarda l'energia potenziale, quello che scrivi tu si riferisce alla energia potenziale gravitazionale.
Più in generale un corpo ha energia potenziale quando si trova in un campo di forze conservativo (può essere un campo gravitazionale ma non solo).
Un campo di forze è conservativo se il lavoro per portare un corpo immerso in quel campo di forze da un punto A a un punto B dipende solo dalla posizione del punto A e del punto B e non del cammino percorso per andare da A a B.
In queste condizioni il corpo in A possiede una energia potenziale rispetto al punto B, perché il campo di forze rende disponibile l'energia pari al lavoro che farebbe per portare il corpo da A a B.
Come puoi notare l'energia potenziale si riferisce sempre rispetto ad un altro punto e non è assoluta, si parla infatti di differenza di energia potenziale tra due punti di un campo di forze.
Si potrebbero dire tante altre cose, ma spero che questo basti a chiarirti in parte le idee.... o almeno a stimolarti ad approfondire
Comunque io direi che l'energia è l'attitudine a compiere un lavoro, nel senso che se un corpo possiede una energia paria a x Joule allora significa che è in grado "virtualmente" di compiere un lavoro pari a X Joule.
Questo vale per tutte le energie non solo per quella potenziale.
Per esempio se un corpo ha una energia cinetica di x Joule questo significa che quel corpo può compiere un lavoro pari a x Joule spendendo quell'energia e quindi fermandosi.
Per quanto riguarda l'energia potenziale, quello che scrivi tu si riferisce alla energia potenziale gravitazionale.
Più in generale un corpo ha energia potenziale quando si trova in un campo di forze conservativo (può essere un campo gravitazionale ma non solo).
Un campo di forze è conservativo se il lavoro per portare un corpo immerso in quel campo di forze da un punto A a un punto B dipende solo dalla posizione del punto A e del punto B e non del cammino percorso per andare da A a B.
In queste condizioni il corpo in A possiede una energia potenziale rispetto al punto B, perché il campo di forze rende disponibile l'energia pari al lavoro che farebbe per portare il corpo da A a B.
Come puoi notare l'energia potenziale si riferisce sempre rispetto ad un altro punto e non è assoluta, si parla infatti di differenza di energia potenziale tra due punti di un campo di forze.
Si potrebbero dire tante altre cose, ma spero che questo basti a chiarirti in parte le idee.... o almeno a stimolarti ad approfondire
"Faussone":
Come spesso si dice è difficile fare fisica a parole e definizioni...
Comunque io direi che l'energia è l'attitudine a compiere un lavoro, nel senso che se un corpo possiede una energia paria a x Joule allora significa che è in grado "virtualmente" di compiere un lavoro pari a X Joule.
Questo vale per tutte le energie non solo per quella potenziale.
Per esempio se un corpo ha una energia cinetica di x Joule questo significa che quel corpo può compiere un lavoro pari a x Joule spendendo quell'energia e quindi fermandosi.
ke significa "virtualmente"?..allora non è vero ke si parla di lavoro solo quando intervengono delle forze?..perdonami ma questo passaggio mi è rimasto proprio ostico..
"Lucky91":
ke significa "virtualmente"?..allora non è vero ke si parla di lavoro solo quando intervengono delle forze?..perdonami ma questo passaggio mi è rimasto proprio ostico..
Se c'è lavoro significa che ci sono in gioco delle forze che compiono quel lavoro.
Nel caso di energia cinetica per fermare il corpo devi compiere un lavoro applicando una forza opposta alla velocità per esempio.
"Virtualmente" l'ho usato come sinonimo di "potenzialmente", non volevo usare "potenzialmente" per non intendere solo l'energia potenziale, se preferisci considera l'energia come l'attitudine a compiere un lavoro, lasciando stare l'avverbio "virtualmente". Quello che ho scritto in seguito dovrebbe chiarire quello che intendevo.
"Faussone":
se preferisci considera l'energia come l'attitudine a compiere un lavoro, lasciando stare l'avverbio "virtualmente".
io ho capito quello che cerchi di dire, ma come lo dici risulta sbagliato...
non ha senso dire che l'energia è l'attitudine a compiere lavoro, perchè il lavoro lo compie una forza che agisce sul corpo e non il corpo stesso.
prova a pensare a due corpi con stessa massa che si trovano alla stessa altezza, anche se hanno un energia diversa, la forza gravitazionale che agisce su di essi compie lo stesso lavoro e quindi vedi subito che il lavoro non dipende dall'energia del corpo...
e qua riprendo anche la domanda fatta sopra:
tu puoi collegare lavoro ed energia, dicendo che il lavoro genera una variazione di energia cinetica (o potenziale)
I tuoi dubbi sono più che fondati, infatti la definizione che ti ha dato non è altro che la traduzione letterale di $\epsilon\nu\epsilon\rho\gamma\epsilon\iota\alpha$ (spiriti e accenti a parte): attività, azione, capacità di compiere lavoro.
Fra le definizioni, forse la più soddisfacente è questa:
“Ogni sistema materiale isolato può essere descritto quantitativamente da un insieme di opportune funzioni $\alpha_i(t)$, dipendenti dal tempo, alle quali si può associare uno scalare $E=E[\alpha_i(t)]$, detto energia, costante nel tempo”.
E’ un concetto astratto, si tratta di un principio matematico: esso afferma che esiste una quantità numerica (in una determinata scala) che non cambia qualsiasi cosa accada.
In definitiva sappiamo qualcosa dell’energia solo quando abbiamo la possibilità di conoscere $\alpha_i(t)$, cioè quando abbiamo una formula per calcolarla;
tenendo inoltre presente che posside due proprietà:
i. quali che siano i processi che avvengono in un sistema isolato la sua energia totale non cambia;
ii. il lavoro compito da un corpo è uguale alla sua variazione di energia.
Fra le definizioni, forse la più soddisfacente è questa:
“Ogni sistema materiale isolato può essere descritto quantitativamente da un insieme di opportune funzioni $\alpha_i(t)$, dipendenti dal tempo, alle quali si può associare uno scalare $E=E[\alpha_i(t)]$, detto energia, costante nel tempo”.
E’ un concetto astratto, si tratta di un principio matematico: esso afferma che esiste una quantità numerica (in una determinata scala) che non cambia qualsiasi cosa accada.
In definitiva sappiamo qualcosa dell’energia solo quando abbiamo la possibilità di conoscere $\alpha_i(t)$, cioè quando abbiamo una formula per calcolarla;
tenendo inoltre presente che posside due proprietà:
i. quali che siano i processi che avvengono in un sistema isolato la sua energia totale non cambia;
ii. il lavoro compito da un corpo è uguale alla sua variazione di energia.
Lo sapevo 
, con le parole si può dire tutto e il contrario di tutto.. Il fatto è che l'energia è un concetto primitivo e difficilmente definibile, persino in fisica. Credo che dare una definizione breve, semplice e esaustiva allo stesso tempo sia molto difficile, resto comunque dell'idea che la definizione come attitudine a compiere lavoro sia il miglior compromesso tra intuito e rigore, anche alla luce dei dubbi espressi da Lucky91 riguardo alle definizioni date dalla sua prof.
Scusami ma non capisco proprio quello che vuoi dire con questo esempio. Se i due corpi hanno stessa massa e si trovano in un campo gravitazionale alla stessa quota allora hanno la stessa energia potenziale. Certo se hanno velocità diverse o cariche diverse o temperature diverse la loro energia cinetica, interna, potenziale elettrostatica può essere diversa ma questo è un altro discorso.
, con le parole si può dire tutto e il contrario di tutto.. Il fatto è che l'energia è un concetto primitivo e difficilmente definibile, persino in fisica. Credo che dare una definizione breve, semplice e esaustiva allo stesso tempo sia molto difficile, resto comunque dell'idea che la definizione come attitudine a compiere lavoro sia il miglior compromesso tra intuito e rigore, anche alla luce dei dubbi espressi da Lucky91 riguardo alle definizioni date dalla sua prof."Cantaro86":
io ho capito quello che cerchi di dire, ma come lo dici risulta sbagliato...
non ha senso dire che l'energia è l'attitudine a compiere lavoro, perchè il lavoro lo compie una forza che agisce sul corpo e non il corpo stesso.
prova a pensare a due corpi con stessa massa che si trovano alla stessa altezza, anche se hanno un energia diversa, la forza gravitazionale che agisce su di essi compie lo stesso lavoro e quindi vedi subito che il lavoro non dipende dall'energia del corpo...
Scusami ma non capisco proprio quello che vuoi dire con questo esempio. Se i due corpi hanno stessa massa e si trovano in un campo gravitazionale alla stessa quota allora hanno la stessa energia potenziale. Certo se hanno velocità diverse o cariche diverse o temperature diverse la loro energia cinetica, interna, potenziale elettrostatica può essere diversa ma questo è un altro discorso.
semplicemente tu hai scritto che l'energia è l'attitudine a compiere lavoro, ma due corpi con energia diversa nell'esempio hanno invece la stessa attitudine a compiere lavoro...(quindi c'è qualcosa che non torna)
se parli di energia potenziale allora intuitivamente può andare bene, per l'energia cinetica questo non vale...
se parli di energia potenziale allora intuitivamente può andare bene, per l'energia cinetica questo non vale...
"Cantaro86":
semplicemente tu hai scritto che l'energia è l'attitudine a compiere lavoro, ma due corpi con energia diversa nell'esempio hanno invece la stessa attitudine a compiere lavoro...(quindi c'è qualcosa che non torna)
se parli di energia potenziale allora intuitivamente può andare bene, per l'energia cinetica questo non vale...
Quella definizione (non rigorosa) di energia non è certo di mia invenzione! Per quanto mi riguarda, ripeto, mi sembra abbastanza buona per farsi una prima idea di cosa si intenda in fisica per energia...
La tua obiezione, scusami, continua a non essermi chiara.
Dici che i due corpi hanno energia diversa ma che si trovano alla stessa quota e che hanno la stessa massa, allora significa che non consideri solo l'energia potenziale gravitazionale, no? Se la loro energia è diversa significa che hanno diversa "attitudine" appunto a compiere lavoro: per esempio se hanno diversa energia cinetica significa che a spese dalla loro velocità possono ciascuno compiere un lavoro differente dall'altro.
Se per esempio due auto hanno energia cinetica una di x Joule e una di 2x Joule significa che per arrestare la prima devo spendere x Joule di lavoro e per arrestare la seconda devo spenderne 2x, quindi equivalentemente la prima auto è in grado di compiere un lavoro x, a spese della propria velocità, la seconda 2x.
Quando parlo di energia intendo sempre energia cinetica + potenziale
comunque alla fine diciamo la stessa cosa... io volevo solamente specificare che il lavoro lo compie la forza e non il corpo...ma in effetti dicendo che è "l'attitudine" la definizione come la spieghi tu è corretta...
comunque alla fine diciamo la stessa cosa... io volevo solamente specificare che il lavoro lo compie la forza e non il corpo...ma in effetti dicendo che è "l'attitudine" la definizione come la spieghi tu è corretta...
Ok. 
intanto vi ringrazio per le speigazioni..credo di esserci vicina..l'energia è la capacità che un corpo ha di compiere lavoro nel senso che esercita una forza ho capito male?..ad esempio una palla da bowling compie un lavoro sui birilli poichè esercita su di essi una forza che li sposta..correggetemi se sbaglio..quindi in un certo senso si può dire che il lavoro misura l'energia?
"Lucky91":
intanto vi ringrazio per le speigazioni..credo di esserci vicina..l'energia è la capacità che un corpo ha di compiere lavoro nel senso che esercita una forza ho capito male?..ad esempio una palla da bowling compie un lavoro sui birilli poichè esercita su di essi una forza che li sposta..correggetemi se sbaglio..quindi in un certo senso si può dire che il lavoro misura l'energia?
Più o meno... però all'energia non puoi associare direttamente una forza nel senso che se un corpo ha una data energia non puoi associare una forza ad esso in maniera univoca (vedi l'esempio dell'energia cinetica), ma puoi associare ad esso un lavoro, inteso come capacità appunto di produrre quel lavoro.
Inoltre non confondere lavoro utile con lavoro in assoluto (parte del lavoro "associato" a quel corpo, e quindi dell'energia, può essere disperso in lavoro d'attrito, quindi in calore).
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