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Titolo: Lavoro forza elettrica

In elettrostatica, quando si definisce il potenziale elettrico, si fa uso di
due concetti: il lavoro che un agente esterno compie sulla carica ed il
lavoro che il campo elettrico compie su quella carica. Essendo l'uno
l'opposto dell'altro, in presenza di uno spostamento ds, sulla mia carica
saranno applicate due forze: quella elettrica e quella dell'agente esterno,
ma dal fatto che nei due casi i lavori sono opposti trovero'  che le due
forze saranno l'una l'opposta dell'altra, per cui la mia carica si muoverà
con v costante.
E i casi a velocità variabile che fine fanno?
Dove sto sbagliando?
Grazie

 ha scritto nel messaggio
news:Rmz%9.124167$0v.35...@news1.tin.it...

Il campo elettrico eserciterà la sua forza sulla carica e tendera' ad
accelerarla. Se sulla carica non agiranno altre forze essa accelerera' per
via appunto del campo elettrico. Se altre forze, elettrostatiche o no,
agiranno sulla carica, sara' la loro risultante che accelerera' la carica.
Se la risultante sara' nulla, anche l'accelerazione lo sara' e la carica
stara' ferma o si muovera' di moto rettilineo e uniforme rispetto alle
stelle fisse (come disse Galileo).
In parole povere la forza elettrostatica su una carica e' una forza come
qualsiasi altra.
Saluti
Mino Saccone

 ha scritto nel messaggio
news:cSX%9.14732$YL4.1...@tornado.fastwebnet.it...

In effetti la mia domanda era a mal posta. Voglio dire: testi come il Tipler
di fisica 2 , definiscono la differenza di potenziale fra due punti come il
lavoro per unità di carica necessario per spostare una carica campione a
velocità costante dal punto a  al punto b. Per loro è necessario che ci sia
questa forza opposta al campo elettrico affinchè la carica possa muoversi di
moto uniforme.L'agente esterno. Tutti i lavori che ci servono  a definire
grandezze successive quali l'energia potenziale di una carica e di un
insieme di cariche vengono quindi definiti supponendo che gli spostamenti
avvengano  a velocità costante.
I problemi saltano fuori quando devo pensare all'energia di un sistema di
cariche, li devo prendere le particelle ad una ad una e spostarle da
infinito al punto dato. Ma questo non posso farlo a velocità costante!La
particella ennesima quando occuperà la sua posizione nel sistema dovrà
essere ferma, per cui dovrà passare da una velocità costante ad una velocità
=0.
Io mi chiedo perchè c'è bisogno di un ipotesi restrittiva come la velocità
costante per definire la differenza di potenziale?
Grazie


 costante per definire la differenza di potenziale?
Non e' necessaria la velocita' costante, e del resto e' impossibile.
Cio' che veramente e' necessario e' che le velocita' iniziale e finale
siano nulle, in modo che non ci sia in ballo una variazione di en.
cinetica.
Inoltre per poter mettere in relazione la forza del campo con una
variazione di energia, e' 
utile che la forza esterna applicata sia uguale a quella prodotta dal
campo.
Pero' se questo fosse rigorosamente vero la carica non si muoverebbe, e
buonanotte al secchio :)
Percio' ci si approssima a questa situazione, ossia si applica una forza
esterna pochissimo diversa da quella del campo, quanto occorre perche'
lo spostamento avvenga, ma _molto lentamente_. Allora i due lavori sono
circa uguali, e lo sono tanto piu' quanto piu' piccola e' la differenza
delle forze.
Una volta imparato che la forza del campo e' conservativa e possiede
un'energia potenziale, puoi far uso di questo fatto _per un moto
qualunque_, anche in assenza di altre forze, dal momento che la forza
dovuta al campo _non dipende dalla velocita' della carica_.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------

 
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'?
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!
Ciao, Valter
------------------------------------------------
Valter Moretti
Faculty of Science
Department of Mathematics
University of Trento
Italy
http://www.science.unitn.it/~moretti/homeE.html

 solo della forza e del lavoro del campo elettrico sulla carica?
 Credo che il problema sorga quando  definita l'energia potenziale di un
insieme di cariche, si ottiengono casi con energia negativa. A quel punto
invece di dire che il lavoro compiuto dalla forza elettrica per mettere
dalla zona a potenziale di riferimento alla posizione data nel sistema è
negativo , si tira fuori questa forza esterna che compie lavoro positivo per
separare il sistema. Un modo di vedere decisamente antropocentrico:-)
E qui iniziana la confusione.
Ciao A.

 dovuta al campo _non dipende dalla velocita' della carica_.
Credo di aver capito , ora ci rifletto un po su. Grazie 1000
 Ciao Anto

 Ciao A.
Ciao, capisco quello che vuoi dire, pero' e' un modo di vedere le cose
generalmente sbagliato se non si mettono tante ipotesi ad hoc 
(velocita' costanti o "infinitesime" ecc...) che alla fine 
allonatanano dall'idea centrale che si cerca di spiegare.
Inoltre se non si precisano bene queste ipotesi si instaura l'idea, 
completamente falsa, che il segno del lavoro sia convenzionale: nei 
libri di termodinamica spesso si leggono la frasi del tipo "Assumeremo 
la convenzione di considerare positivo il lavoro fatto dal sistema e 
negativo quello fatto sul sistema...". Queste affermazioni sono 
pericolose (oltre che in generale logicamente inconsistenti) perche`il 
segno del lavoro deriva dalla definizione meccanica di lavoro e una 
volta data non si puo' cambiare a piacimento a meno di non dimostrare 
che e' possibile usando ipotesi opportune.
Per esempio, anche assumendo le velocita' costanti, in generale 
lavoro negativo L fatto da una forza F su un corpo A non vuol dire 
necessariamente che il lavoro fatto dalla reazione a F sul corpo B che 
esercita la forza su A sia positivo e dello stesso valore assoluto di 
L. Basta pensare al lavoro dovuto a forze d'attrito in presenza di 
strisciamento (un mattone che striscia su un piano scabro). Tali 
situazioni sono comuni in termodinamica applicata a situazioni reali
non appena ci si allontana dall'esempio fondamentale ma non
realistico della macchina di Carnot.
In tali situazioni per esempio la prima legge enunciata come
variazione di energia interna = calore entrante nel sistema +
- lavoro compiuto dal sistema
non funziona proprio perche' non e' vero che  "- lavoro compiuto dal
sistema" = "lavoro compiuto sul sistema".
La formulazione corretta e' quella che contiene in teorema di
conservazione dell'energia meccanica come sottocaso per cui e'
variazione di energia interna = calore entrante nel sistema +
+ lavoro compiuto sul sistema


 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?


In entrambi i casi la meccanica e' salva :)
Anche a me sembrava si parlasse di questa banalita` e stavo per
postare.. invece ci si riferisce allo schema del continuo che
"cancella l'agitazione termica".
In altre parole, il contenuto del teorema delle forze vive viene
tradotto nel primo principio, che quindi va enunciato cosi`:
"La variazione dell'energia complessiva, cinetica ed interna,
uguaglia la somma del lavoro delle forze esterne piu` il calore
(algebricamente) assorbito dal sistema".
Questo ovviamente a causa della diversa valutazione dell'energia
cinetica che appunto si fa nello schema dei continui rispetto a
quello particellare.
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
 
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