L'energia, definizione (bozza)

Nel linguaggio comune, con la parola energia intendiamo tante cose. Metterci energia significa fare le cose con entusiasmo; nel nostro corpo è bene che le energie Yin e Yang siano armonizzate; una chiromante possiede dell’energia psichica che i più non hanno.

Il guaio è che per far andare la macchina ci vuole un tipo di energia particolare, proprio quella che, al liceo, ci veniva spiegata dal professore di fisica. La stessa che occorre per accendere la luce o per cuocere la pasta. Quando potremo usare l’energia Yin per far bollire l’acqua sarà un grande giorno, ma fino ad allora ci toccherà rispettare le leggi della fisica.

Proviamo a ricordare cosa diceva il professore: l'energia è la capacità di produrre lavoro. Quantitativamente, energia e lavoro sono la stessa cosa, ma usiamo la parola energia per indicare il lavoro prima che venga concretizzato. Semplice, se solo sapessimo che cosa sia il lavoro.

Il lavoro è prodotto della forza per lo spostamento. Una immagine intuitiva del lavoro ce la dà una coppia di buoi che tira l'aratro. I buoi sono la forza, mentre lo spostamento è il tratto di terra che viene arato. Che si trattasse di lavoro l'avevano intuito anche gli antichi egizi, che al lavoratore, nella tomba, gli mettevano una statuetta per ricordarglielo.

Naturalmente se i buoi stanno fermi non c’è lavoro, perché lo spostamento è zero. Ma non c’è lavoro neanche quando i buoi si spostano senza aratro, perché in questo caso è la forza che manca.

Per essere più precisi il lavoro è il prodotto della forza per la proiezione dello spostamento nella direzione della forza. Questo significa che se la forza è verso sud, ma lo spostamento verso est, il lavoro è zero, perché forza e spostamento sono perpendicolari e la proiezione della forza sullo spostamento è nulla.

Insomma, per compiere del lavoro, un forza deve agire almeno in parte lungo lo spostamento. Un po’ come avviene ad uno sciatore trainato da un motoscafo, in cui una componente lungo la scia del motoscafo c'è sempre. [1]

Per il momento non occorre approfondire ulteriormente, ma una cosa deve essere chiara: il lavoro è una quantità che si misura. Come? Moltiplicando appunto la forza per lo spostamento.

Se una coppia di buoi esercita una forza di mille Newton tirando un aratro per cento metri, compie un lavoro di centomila Joule (1 Joule = 1 Newton x 1 metro). In altre parole, arare cento metri di quel terreno richiede centomila Joule. [2]



Il lavoro nobilita l'uomo.


Anche nella tomba.


Chi è già nobile di suo, preferisce lo sport.

Allora, riprendendo la definizione del professore, centomila Joule è l’energia che ci vuole per arare quei cento metri.

Questo calcolo potrà sembrare banale, ma serve a ribadire il concetto: l’energia è una quantità e non una qualità. Non basta averne, bisogna averne quella che serve.

Come i soldi, l'energia non si crea dal nulla [3]. Se andare al cinema costa dieci euro, o ce li avete, o al cinema non ci andate. Se una Panda costa diecimila euro, è inutile contare e ricontare gli spiccioli in tasca, non basteranno. Eppure tanti guardano le pale eoliche e pensano: se ne avessimo di più, risolveremmo. Sbagliato: anche ricoprendo tutta l'Italia di pale, non riusciremmo a produrre tutta l’energia che ci serve.


[1] L'energia e il lavoro sono grandezze scalari, cioè basta soltanto un numero a quantificarle. Il lavoro è il prodotto scalare di due vettori: forza e spostamento.
La forza e lo spostamento sono vettori: cioè, oltre al numero che ne definisce la grandezza, hanno una direzione, un verso e un punto di applicazione.
Come vi sarete resi conto in qualche occasione, non è la stessa cosa se vi spingono verso destra o verso sinistra, soprattutto se a destra c'è il precipizio. Lo stesso vale per lo spostamento: 300 km sono sempre 300 km, ma andare da Roma a Firenze non è lo stesso che da Milano a Venezia. Specie se l'albergo l'avete prenotato a Firenze.

[2] Il Newton è l’unità di misura della forza nel sistema MKS (Metro, Kg, Secondo), mentre il Joule è l'unità del lavoro (e dell'energia). Un joule non è molto grande ed infatti, in molti casi pratici, è più comodo usare unità di misura più consistenti.

[3] A meno che non siate la Federal Reserve.


Pubblicato il 1° marzo 2012; ultima modifica il 12 dicembre 2013.

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