L'energia: una valuta che si conserva

L'energia: una valuta che si conserva

A scuola si dice spesso che “l’energia non si crea né si distrugge”. È un’affermazione forte, ma anche un po’ misteriosa: cosa garantisce, nei fatti, che la somma dei termini $\tfrac{1}{2}mv^2 + mgh + \tfrac{1}{2}kx^2 + \ldots$ resti la stessa? Storicamente, nessuna “legge prima” impose tale conservazione: gli scienziati la costruirono, inventando di volta in volta nuovi tipi di energia ogni volta che il bilancio sembrava non chiudere. Fu Joule a recuperare l’energia persa per attrito chiamandola “energia termica”; fu Mayer a indovinare che il calore dell’organismo umano è energia chimica trasformata; furono gli ingegneri ottocenteschi a inventare il concetto di energia elastica nelle molle. Ogni volta, l’idea era la stessa: se vogliamo che il bilancio si chiuda, conviene ammettere che esista questo nuovo serbatoio. Vista così, la conservazione dell’energia è meno una scoperta empirica e più un programma di ricerca riuscito: la natura, ogni volta che ci ha sfidato a trovare la moneta mancante, è stata generosa abbastanza da nasconderla in un cassetto inesplorato. Feynman ne parla con grande chiarezza nelle sue Lezioni (Feynman, Leighton e Sands 1963, vol. 1, cap. 4).

Prova tu — simulazione interattiva

Lo skater converte in continuazione energia potenziale in cinetica e viceversa: senza attrito l’energia totale resta costante, con attrito si disperde in calore.

Simulazione Energia nel salto con lo skate — Introduzione — PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, phet.colorado.edu (CC BY 4.0).

Collegamenti

Argomenti: Lavoro ed energia Concetti: Conservazione dell’energia meccanica · Energia termica da attrito

Esercizi collegati: Esercizio svolto — blocco su piano inclinato con molla e attrito · Problema — Proiettile verticale con resistenza · Problema — Conservazione dell’energia con attrito