Si rende necessario aprire nuovamente un antico dibattito sulla determinazione dell'energia cinetica, che si pensava fosse stato definitivamente risolto con l'introduzione di nozioni specifiche che fissarono una netta distinzione tra concetto di energia e quello di potenza.
L'antico dibattito, noto come controversia del vis-viva, cominciò alla fine del 1600 e vedeva contrapposti due fronti della comunità scientifica:
- Da una parte i continentali che sostenevano la teoria di Gottfried Liebniz, il quale formulò che la forza-viva corrispondesse a mv2 (massa x il quadrato della velocità).
- Dall'altra Newton, la royal britannica e altri sostenitori esterni supportati dalle derivazioni di Renè Descartes (Cartesio) affermavano la proporzionalità dell'energia con la velocità, formulando che questa corrisponde a mv (massa x velocità).
E' importante tenere presente il contesto storico. In quell'epoca non si utilizzava il termine "energia": Esisteva solo il concetto di "forza" categorizzato in "viva" (in movimento) oppure "inerte" (inerziale).
La controversia durò fino alla definizione matematica elaborata dalla Emilie du Chatelet, basandosi sui lavori di Newton (lei fu traduttrice dei Principia in francese) e di Liebniz, che quest'ultimo era supportato dalle evidenze sperimentali ottenute da Willem's Gravesande con i suoi test della caduta dei gravi da varie altezze all'interno di contenitori con argilla, il quale misurando le defomazioni prodotte calcolava la forza sprigionata nell'impatto a diverse velocità.
Infatti gli esperimenti della caduta dei gravi erano incontestabili: L'impatto a velocità doppia (grave lasciato cadere da altezza quadrupla) genera deformazione quadrupla. Ergo la forza-viva è sicuramente quadrupla.
Le nostre nozioni moderne ci consentono di definire meglio il fenomeno: Se il grave impatta a velocità doppia, ha un'energia doppia ma la dissipazione dell'energia durante l'impatto avviene esattamente in metà del tempo, ovvero con una forza quadrupla (la potenza).
Non essendoci all'epoca distinzione tra il concetto di forza intesa come energia, e forza intesa come potenza dell'energia, la controversia del vis-viva si concluse con il modello matematico sviluppato dalla du Chatelet che "apparentemente" riusciva a conciliarsi anche con il modello newtoniano: Lei diede la definizione che la forza-viva è proporzionale alla somma della forza impiegata lungo tutta la distanza di applicazione (Forza*lunghezza di applicazione), formulata in 1/2 mv2. (notare come la definizione assimila entrambi i concetti, non distinguendo i sistemi di riferimento).
Se fino a qui l'errore può considerarsi relativamente ammissibile, non lo è più con quel maestro erudito di Gustave de Coriolis.
Questo personaggio introdusse il concetto di energia-lavoro fornendo strumento di distinzione netta riguardo la potenza, rivisitando lo stesso identico teorema della du Chatelet in chiave moderna: Energia = Forza*Spostamento (1/2 mv2, che è la potenza della dissipazione uniforme lungo l'asse di riferimento di 1 metro, misurato nel sistema di coordinate solidale al valore del modulo velocità).
Nell'agosto del 1826, il Coriolis presentò all'accademia delle scienze il suo "contributo":
Titolo: Osservazioni sulla scelta di un nuovo nome e una nuova unità di misura per la dinamica.
abst: Si definisce lavoro il prodotto della progressione per la forza nella direzione del percorso... il Newton per metro. Si precisa che questa definizione permette di dare adeguata corrispondenza fisica al concetto del lavoro e in particolare al concetto economico utile per l'industria.
Sapeva persino lui che nel teorema non vi è simmetria rispetto ai fenomeni fisici inerenti.
Insomma, il trionfo di un eccellente modello deterministico, alla facciazza del metodo scientifico.
In seguito un grafico di come avviene la progressione cinematica dei corpi in accelerazione e di come è distribuita, lungo il percorso, la forza costante, ovvero l'energia d'impulso, che risulta essere corretta nella formulazione mv come indicato da Cartesio e Newton:
L'antico dibattito, noto come controversia del vis-viva, cominciò alla fine del 1600 e vedeva contrapposti due fronti della comunità scientifica:
- Da una parte i continentali che sostenevano la teoria di Gottfried Liebniz, il quale formulò che la forza-viva corrispondesse a mv2 (massa x il quadrato della velocità).
- Dall'altra Newton, la royal britannica e altri sostenitori esterni supportati dalle derivazioni di Renè Descartes (Cartesio) affermavano la proporzionalità dell'energia con la velocità, formulando che questa corrisponde a mv (massa x velocità).
E' importante tenere presente il contesto storico. In quell'epoca non si utilizzava il termine "energia": Esisteva solo il concetto di "forza" categorizzato in "viva" (in movimento) oppure "inerte" (inerziale).
La controversia durò fino alla definizione matematica elaborata dalla Emilie du Chatelet, basandosi sui lavori di Newton (lei fu traduttrice dei Principia in francese) e di Liebniz, che quest'ultimo era supportato dalle evidenze sperimentali ottenute da Willem's Gravesande con i suoi test della caduta dei gravi da varie altezze all'interno di contenitori con argilla, il quale misurando le defomazioni prodotte calcolava la forza sprigionata nell'impatto a diverse velocità.
Infatti gli esperimenti della caduta dei gravi erano incontestabili: L'impatto a velocità doppia (grave lasciato cadere da altezza quadrupla) genera deformazione quadrupla. Ergo la forza-viva è sicuramente quadrupla.
Le nostre nozioni moderne ci consentono di definire meglio il fenomeno: Se il grave impatta a velocità doppia, ha un'energia doppia ma la dissipazione dell'energia durante l'impatto avviene esattamente in metà del tempo, ovvero con una forza quadrupla (la potenza).
Non essendoci all'epoca distinzione tra il concetto di forza intesa come energia, e forza intesa come potenza dell'energia, la controversia del vis-viva si concluse con il modello matematico sviluppato dalla du Chatelet che "apparentemente" riusciva a conciliarsi anche con il modello newtoniano: Lei diede la definizione che la forza-viva è proporzionale alla somma della forza impiegata lungo tutta la distanza di applicazione (Forza*lunghezza di applicazione), formulata in 1/2 mv2. (notare come la definizione assimila entrambi i concetti, non distinguendo i sistemi di riferimento).
Se fino a qui l'errore può considerarsi relativamente ammissibile, non lo è più con quel maestro erudito di Gustave de Coriolis.
Questo personaggio introdusse il concetto di energia-lavoro fornendo strumento di distinzione netta riguardo la potenza, rivisitando lo stesso identico teorema della du Chatelet in chiave moderna: Energia = Forza*Spostamento (1/2 mv2, che è la potenza della dissipazione uniforme lungo l'asse di riferimento di 1 metro, misurato nel sistema di coordinate solidale al valore del modulo velocità).
Nell'agosto del 1826, il Coriolis presentò all'accademia delle scienze il suo "contributo":
Titolo: Osservazioni sulla scelta di un nuovo nome e una nuova unità di misura per la dinamica.
abst: Si definisce lavoro il prodotto della progressione per la forza nella direzione del percorso... il Newton per metro. Si precisa che questa definizione permette di dare adeguata corrispondenza fisica al concetto del lavoro e in particolare al concetto economico utile per l'industria.
Sapeva persino lui che nel teorema non vi è simmetria rispetto ai fenomeni fisici inerenti.
Insomma, il trionfo di un eccellente modello deterministico, alla facciazza del metodo scientifico.
In seguito un grafico di come avviene la progressione cinematica dei corpi in accelerazione e di come è distribuita, lungo il percorso, la forza costante, ovvero l'energia d'impulso, che risulta essere corretta nella formulazione mv come indicato da Cartesio e Newton:
Commenta