Discussione:Lavoro (fisica)

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Lavoro (fisica)
Argomento di scuola secondaria di I grado
Materia	scienze
Argomento di scuola secondaria di II grado
Materie	chimica fisica
Dettagli
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Progetto Wikipedia e scuola italiana

Definizione di lavoro e energia

Scusate, ma mi sembra che le due righe che iniziano con "Nella" siano poco sensate. Nella prima si definisce il lavoro con l'energia, al contrario del solito. Nella seconda si definisce implicitamente il lavoro come forma di energia.

cosa ne pensate?

Danilo (9-2-4)

In effetti credo che l'articolo abbia bisogno di una bella sistemata. Però sono d'accordo nel definire il lavoro in funzione dell'energia. Ciao. Svante 21:09, Feb 9, 2004 (UTC)

E quindi come definiresti l'energia?

Danilo, 2 agosto 2004, XLVIII

Sfrutterei il principio di conservazione: è quella grandezza che un sistema possiede, che si calcola come somma di diversi contributi (e qui si può ovviamente essere più precisi, ma direi che basterebbe parlare di energia cinetica e potenziale) e che qualsiasi cosa accada rimane costante (sempre che il sistema sia isolato e non si tenga conto delle diavolerie quantistiche). Così è molto grezza, comunque nel frattempo sono arrivati diversi utenti interessati alla fisica, si potrebbe chiedere a loro. Svante T 09:39, Ago 2, 2004 (UTC)

Ma di solito un sistema isolato è quello che non scambia energia, per cui la definizione mi pare circolare. Sentiamo altre opinioni!

Danilo

Secondo me quello che c'è da cambiare è la definizione di energia (che ora recita: L'energia è definita come la capacità di un sistema di compiere lavoro. e non tiene conto del calore). Così com'è mi pare decisamente sbagliata. Poi manterrei comunque la definizione di lavoro come dipendente da quella più fondamentale di energia. Come correzioni minori dire energia trasferita anzichè energia spesa e utilizzerei una formula integrale come quella che si trova nella definizione inglese. DanGarb 10:54, Ago 2, 2004 (UTC)

Ma rimane il problema di definire l'energia, oltre quello di non introdurre innovazioni radicali in un'enciclopedia, che di solito riporta lo stato dell'arte.

Danilo

L'energia, in fisica, ha varie definizioni: addirittura, in meccanica quantistica, è una convenzione, un livello di base da cui partire a meno di una costante. Diciamo che la definizione più corretta in meccanica classica sarebbe il tensore stress-energia, mentre in meccanica quantistica l'hamiltoniana, mentre nella relatività l'energia è la massa osservata di un corpo per il quadrato della velocità della luce, o se vogliamo l'ammontare della distorsione nello spaziotempo da parte del corpo considerato, che sarebbe poi il tensore stress-energia di prima.

BW

Credo anche io che la definizione di energia debba essere ampliata. Quella attuale riflette soltanto il punto di vista 'termodinamico'. Non saprei bene come dare una buona definizione di energia, certo occorre tenere conto di tutti i punti di vista ,come dice BW (termodinamica, meccanica classica, quantistica, relativistica). Quella di energia è una definizione fondamentale, da curare accuratamente. Una volta definita l'energia, l'attuale definizione di lavoro può essere un buon inizio. DanGarb 13:16, Ago 2, 2004 (UTC)

Scusa, ma se definisci altrimenti l'energia l'attuale definizione di lavor finisce nel water.

Danilo

Non sono d'accordo con te Danilo. Secondo la mia modesta opinione, una volta ridefinita l'energia in termini indipendenti dal lavoro, l'attuale definizione di lavoro risulterebbe corretta. Cos'ha che non va secondo te l'attuale definizione? DanGarb 15:57, Ago 2, 2004 (UTC)

Il problema rimane definire altrimenti l'energia, ma non in modo metafisico. In ogni caso il problema è che non tocca a Wikipedia farlo.

Danilo

Comunque ho aggiunto la pagina alla lista dei revidenda del portale fisica.

BW 07:43, Ago 3, 2004 (UTC)

Vi invito a leggere le considerazioni su it.scienza.fisica. Il filone ha per titolo "lavoro".

Danilo, 7 agosto 2004, XLVIII

Puoi mettere il link preciso con tanto di http://? Grazie, Gianluigi 14:07, Ago 7, 2004 (UTC)

È un gruppo di discussione di Usenet. Non ha URL ma ci si accede con il lettore della posta, di solito.

ciao

Danilo

Vedi anche Newsgroup (abbiamo un'enciplopedia, no? usiamola :-) Alfio 14:16, Ago 7, 2004 (UTC)

Se si vuole accedere al thread dal web vedere qui o qui. Svante T 14:58, Ago 7, 2004 (UTC)

• Tra l'altro, inviterei chi ha definito "fantasiose" le definizioni dell'energia in MQ, a dirmi quanto vale l'energia in termini assoluti dello stato fondamentale dell'atomo di idrogeno.

  BW 05:39, Ago 9, 2004 (UTC)

Anzi, visto che tanto volevo scriverlo, lo invito a confutare quanto segue.

BW 05:38, Ago 10, 2004 (UTC)

Energia degli stati stazionari dell'atomo di idrogeno

L'atomo di idrogeno è il più semplice, essendo formato solamente da un protone ed un elettrone. Entrambe le particelle hanno spin 1/2, e quindi abbiamo 4 possibili stati:

${\displaystyle {\left|++\right\rangle },{\left|+-\right\rangle },{\left|-+\right\rangle },{\left|--\right\rangle }}$ 

dove i segni sono rispettivamente gli spin dell'elettrone e del protone. Utilizzando l'operatore di scambio spin di Dirac σ, l'hamiltoniana del sistema è

${\displaystyle H=E_{0}+A\sigma _{e}\cdot \sigma _{p}}$ 

in cui E₀ è l'energia media del sistema. Per semplificare i calcoli, la consideriamo pari a 0, misureremo quindi le variazioni di energia degli stati rispetto all'energia media.

Esplicitando H nei suoi componenti, risulta

${\displaystyle H=\left({\begin{matrix}A,0,0,0\\0,-A,2A,0\\0,2A,-A,0\\0,0,0,A\end{matrix}}\right)}$ 

Considerando le ampiezze di probabilità C_i per i vari stati, si ha

${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial C_{1}}{\partial t}}=AC_{1}}$ 

${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial C_{2}}{\partial t}}=-AC_{2}+2AC_{3}}$ 

${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial C_{3}}{\partial t}}=2AC_{2}-AC_{3}}$ 

${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial C_{4}}{\partial t}}=AC_{4}}$ 

Dato che vogliamo degli stati stazionari, C_i avrà la forma ${\displaystyle a_{i}e^{(-i/\hbar )Et}}$  , in cui a_i è indipendente dal tempo. Derivando e sostituendo otteniamo

${\displaystyle Ea_{1}=Aa_{1}}$ 

${\displaystyle Ea_{2}=-Aa_{2}+2Aa_{3}}$ 

${\displaystyle Ea_{3}=2Aa_{2}-Aa_{3}}$ 

${\displaystyle Ea_{4}=Aa_{4}}$ 

Una soluzione banale è a_i=0, che scartiamo in quanto il sistema non può restare sempre nello stesso stato, in quanto si violerebbe il principio di indeterminazione di Heisenberg. Un'altra soluzione è a₁=1, a₂=a₃=a₄=0, che ci dà E_I = A . Immediatamente dalla quarta relazione otteniamo un'altro stato simile, E_II = A. Per gli altri 2 stati, consideriamo la somma e la sottrazione della seconda e terza relazione. Avremo

${\displaystyle \left|III\right\rangle ={\frac {1}{\sqrt {2}}}(\left|2\right\rangle +\left|3\right\rangle )}$ 

${\displaystyle \left|IV\right\rangle ={\frac {1}{\sqrt {2}}}(\left|2\right\rangle -\left|3\right\rangle )}$ 

Dalla prima si ottiene facilmente E_III = A, e dalla seconda E_IV = -3A. quindi abbiamo tre stati con un'energia A al di sopra di E₀, e uno con energia 3A inferiore. l'energia necessaria per eccitare l'atomo dallo stato più basso a uno dei più alti è 4A. Quindi, dalla relazione ω=4A/h posso ricavare la frequenza di eccitazione dell'idrogeno. Sperimentalmente si trova che f=1.420.405.751.800Hz. Quindi, reintroducendo l'energia media, gli stati sono E_I,II,III=E₀ + A, E_IV=E₀ - 3A

---

Fine del discorso. Ora, qualunque valore si prenda per E₀, la frequenza resta la stessa. Inoltre, dato che esiste sicuramente un'energia di interazione elettrodebole tra le particelle, qui tralasciata, la massa a riposo delle particelle stesse, sicuramente l'energia media non è nulla, ma, al meglio delle mie conoscenze, non conosco nessun modo per ricavarla in maniera assoluta, anche perché non credo sia un invariante. Attendo con ansia pareri e/o motivate smentite.

BW 05:50, Ago 10, 2004 (UTC)

---

Provo a dire la mia sperando di non offendere e di non essere offeso da nessuno (dato che una discussione puramente accademica come questa stà un po' degenerando...)
Mi sembra che i punti aperti siano due: come definire il lavoro in maniera univoca e come definire l'energia (argomento forse più appropriato ad una pagina dove si parli di energia invece che di lavoro ma non importa ;-).
Il mio parere è che il metodo migliore per definire il lavoro non è a partire dall'energia ma dal concetto di forza e di campi di forze (definiti univocamente dal secondo principio della dinamica: ${\displaystyle {\vec {F}}=m\cdot {\vec {a}}}$ ). A questo punto la definizione rigorosa di lavoro diventa ${\displaystyle L=\int _{l}{\vec {F}}\cdot d{\vec {l}}}$ . Il problema può essere quello di definire univocamente i simboli e/o quello di spiegare in italiano questo concetto (cosa, a mio parere, fattibile solo tramite una serie di esempi; una definizione da dizionario non sarà mai precisa e rigorosa come una definizione matematica).
Per quanto riguarda l'energia butto giù solo alcuni dati di fatto:

• l'energia non è un invariante: al variare del sistema di riferimento (anche mantenendosi su sistemi di riferimento inerziali) l'energia cambia e quindi l'energia stessa deve essere definita volta volta in un sistema di riferimento specifico.
  
• a livello microscopico e/o matematico l'energia può essere divisa in energia cinetica ed energia potenziale. Tutte le altre forme di energia (calore, energia chimica ecc.) possono sempre essere ricondotte a queste due ed esistono in forma separata solo per motivi storici.
  
• l'energia potenziale, in quanto integrale indefinito di un campo di forze, è definito a meno di una costante arbitraria. Quasto vale sia in meccanica classica che in meccainica quantistica che nella relatività generale che in teoria dei campi e chi più ne ha più ne metta.
  
• la derivazione dell'energia dell'atomo di idrogeno fatta da BW (a cui ribadisco la mia stima) lascia un po' perplessi perché considera come unico termine dell'hamiltoniana l'interazione spin-spin che invece non è dominante. La trattazione canonica studia l'interazione coulombiana e poi introduce gli altri termini (spin-spin, spin-orbita, correzioni relativistiche, dimensione finita del nucleo ecc.) come perturbazioni al problema.
  

  che io ricordi, se consideri tutto quanto spieghi la struttura iperfine delle righe di assorbimento, dovute alla seprazione dei tre stati di energia A, e di base restano i due momenti magnetici dati dagli spin nel campo elettrostatico. Almeno così mi pare...

  BW

Sperando di essere stato utile --Berto 07:29, Ago 10, 2004 (UTC)

p.s. Non metto in dubbio che i tipi di it.scienza.fisica siano preparatissimi, ma se fossero un tantinello meno spocchiosi io gradirei moltissimo...

---

Mi sembra utile rievidenziare il nocciolo del problema: tra energia e lavoro quale deve essere definito in base all'altro?

Danilo

Siccome il lavoro ha una definizione tutto sommato semplice in funzione dei campi di forze direi che non c'é alcun bisogno di definirlo a partire dall'energia. Per definire l'energia invece ci sono diverse possibilità: una di queste è di definirla sulla base del concetto di lavoro (che altro non è che il nome che diamo all'energia che viene scambiata) ma non è che quest'ipotesi mi faccia impazzire... troverei molto più naturale definire l'energia sulla base del concetto di potenziale (anch'esso facilmente definibile sulla base dei campi di forze) e poi far vedere che energia e lavoro sono essenzialmente la stessa cosa.
Per farla breve: la mia modesta opinione è che non ci sia alcun vero bisogno di definire lavoro ed energia in funzione l'uno dell'altro visto che possono essere definiti entrambi a partire dai campi di forze (con un paio di teoremini per introdurre in modo naturale l'energia cinetica).
--Berto 08:42, Ago 10, 2004 (UTC)

Sono assolutamente d'accordo con Berto: le definizioni di lavoro ed energia possono essere tranquillamente essere indipendenti una dall'altra. Certamente il lavoro è una forma di energia (quella che spendo per sollevare una pietra o spostare un tavolo), e molte delle cose che sono state dette starebbero molto meglio nella discussione sull'energia, articolo che in effetti potrebbe essere riscritto completamente con una definizione che prescinde dal lavoro. Per intanto propongo una piccola aggiunta all'interno dell'articolo stesso, che mi pare più da ampliare che non da riscrivere completamente.

Saluti, Gianluigi 18:43, Ago 10, 2004 (UTC)

Il lavoro è definibile nella maniera più generale possibile come integrale curvilineo del prodotto scalare della forza per lo spostamento e, da questa definizione, discendono tutte le "definizioni" particolari, che possono essere più semplici e più note, ma sono sempre dei casi particolari dell'unica definizione generale.
Di energia non esiste una definizione dotata della stessa generalità, ma quando è definibile, le differenze di energia, devono, per definizione, essere uguali al lavoro, infatti l'unità di misura è la stessa. Quindi non è possibile definire, in fisica, la grandezza energia, o meglio le sue variazioni, senza prima aver definito il lavoro (che è definibile sempre). Sto qui parlando solo delle definizioni, e quindi non c'è molto da essere d'accordo oppure no. Un Bag rettilineo.

Ovviamente concordo con la tua eresia.

ciao --Danilo 15:58, Set 2, 2004 (UTC)

---

Ora noto un'altra cosa che non condivido: il lavoro viene definito come una forma di energia. A quando l'intervento di Padre Pio?

--Danilo 08:54, Set 3, 2004 (UTC)

Infatti è sbagliato, o comunque "formalmente scorretto". Un Bag una cosa alla volta.

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L'articolo dice che il lavoro è definito così in meccanica classica.... infatti in relatività o in altro il lavoro non esiste!!!

La definizione di lavoro è una delle più fondamentali della fisica e quindi viene definito già in quella parte della fisica convenzionalmente detta "classica". Se in qualsiasi altro ramo della fisica tale definizione non viene ampliata esplicitamente, vuol dire che viene usata, dove necessario, la definizione fondamentale, cioè quella classica. Un Bag chiaro?

Mi sembra corretto informare l'articolista che non esistono forze conservative bensi campi conservativi. Ho pertanto modificato l'articolo in conseguenza. Alfonso

Energia

Ultimo commento: 18 anni fa3 commenti1 partecipante alla discussione

Dò il mio modesto parere: l'energia non ha una definizione univoca (è difficile trovare una definizione su molti testi e viene presupposta a livello intuitivo) e, in effetti, in meccanica classica si parla solo di forme di energia: cinetica, potenziale, calore, e lavoro. In effetti il lavoro è una forma di energia meccanica, poichè è sempre associato all'applicazione di una forza e ad uno spostamento, pertanto la sua definizione più generale è quella dell'integrale su una traiettoria chiusa o meno (simile alla definizione matematica). Per l'energia resterei su un concetto più generale possibile del tipo che è una quantità scalare continua (come nell'articolo) attribuibile a qualsiasi sistema fisico in quanto tale e che può assumere diverse forme in relazione allo specifico ambito trattato. volevo inoltre porre all'attenzione dell'autore che:

il lavoro è nullo su una traiettoria chiusa solo nel contesto di forze conservative anzi è la definizione di quest'ultime

si dice che il lavoro è nullo su traiettorie chiuse non che non esiste

nel concetto generale la forza può dipendere sì dalla posizione, ma può variare anche col tempo e quidi non essere costante a priori--Vince 18:29, 27 gen 2006 (CET)VinceRispondi

Ho modificato la sezione concetto generale inserendo anche il lavoro di un momento, e cooreggendo alcuni concetti. Spero bene. --Vince 17:31, 28 gen 2006 (CET)VinceRispondi

Ho esteso il concetto di lavoro in termodinamica per ovvi motivi di carenza e ho sistemato un po' la voce, per quanto mi era possibile.--Vince 15:51, 11 gen 2007 (CET)Rispondi

Lavoro in termodinamica: Convenzione sui segni

Ultimo commento: 14 anni fa2 commenti2 partecipanti alla discussione

So che è una banalità, ma credo che vada inserita una nota che riguarda la convenzione sui segni usata nel testo e, possibilmente, andrebbe adottata la stessa convenzione usata in Lavoro di volume. --Danilo.Piazzalunga (msg) 18:22, 14 mag 2008 (CEST)Rispondi

• Forse il concetto di Lavoro termodinamico avrebbe bisogno di una sua voce apparte... le cose da dire sono così tante! --Turux (msg) 16:32, 4 lug 2010 (CEST)Rispondi

Continua dal Millibar

Ultimo commento: 16 anni fa2 commenti2 partecipanti alla discussione

Rispondendo a Wiso sui punti di Aushulz:

• È una questione lessicale: sono le forze che compiono lavoro, e non la carica che sta ferma né quella che genera il campo. In questo caso il punto di applicazione della forza (cioè la prima carica) è fermo perciò il lavoro è nullo; equivalentemente si calcola un integrale di linea su una curva di lunghezza nulla;
• Vero non c'entra azione e reazione, semplicemente il fatto che ${\displaystyle \int _{a}^{b}=-\int _{b}^{a}}$ ;
• È solo un altro modo per dire che l'integrale con cui si calcola il lavoro è lineare, cosa corretta. E personalmente odio tirare fuori il "principio di sovrapposizione" ovunque ci sia qualcosa di lineare... cioè esiste già la parola "lineare" perché inventarsene un'altra? Tutto questo IHMO, eh ;)

Per Aushulz: non vedo perché dovrebbero essere correlati a questa pagina il principio d'inerzia e azione e reazione, e il collegamento con il principio di sovrapposizione mi pare un pò forzato. --M&M87 14:12, 27 set 2008 (CEST)Rispondi

Grazie per le risposte. Mi avete convinto. :) --Aushulz (msg) 14:31, 27 set 2008 (CEST)Rispondi

Forze conservative

Ultimo commento: 14 anni fa1 commento1 partecipante alla discussione

Salve a tutti, non pensate che la dimostrazione sulla conservatività del campo e sul fatto che il lavoro lungo un percorso chiuso sia nullo sia un tantino sconnessa? C'è tutta una trattazione che fa riferimento a 1) e 2) senza che nell'enunciato né 1) né 2) siano state definite in precedenza! Probabilmente è solo un problema di layout ma la comprensione ne risente!

--Turux (msg) 16:25, 4 lug 2010 (CEST)Rispondi

Trattazione ancora confusa e/o ripetitiva

Salve. Consultavo questo articolo (sono un visitatore) ed in effetti noto ancora ripetizioni inutili e trattazione a volte confusa o ambigua. 18:30, 8 lug 2014

Link a Sistema termodinamico

Ultimo commento: 7 anni fa1 commento1 partecipante alla discussione

Un utente ha tolto il link a sistema termodinamico nell'incipit (vedi qui). Che ne pensate? --Daniele Pugliesi (msg) 19:05, 30 gen 2018 (CET)Rispondi

affermazione

Ultimo commento: 4 anni fa2 commenti2 partecipanti alla discussione

"Dunque, il lavoro complessivo esercitato su un corpo è pari alla variazione della sua energia cinetica.": solo cinetica? Sollevo verticalmente un corpo inizialmente fermo di un metro, diciamo dal tavolo a un ripiano di uno scaffale: variazione di energia cinetica = 0, quindi lavoro = 0. Dell'energia potenziale si parla dopo questa frase. Poi, anche lasciando stare la componente potenziale, quella affermazione non regge se ci sono forze di attrito o, in generale, non conservative.--37.183.79.65 (msg) 13:01, 21 apr 2021 (CEST)PatrizioRispondi

Le forze non conservative compiranno a loro volta un lavoro sul corpo, come nel caso dell'attrito. Inoltre, quando alzi un libro per riporlo in uno scaffale, schematicamente stai facendo due lavori, il primo lavoro impresso dalla forza per mettere in moto il corpo verso l'alto, il secondo lavoro (magari compiuto dalla forza di gravità, oltre che dal tuo braccio) per fermarlo sullo scaffale. Immagina ad esempio di metterti in basso e di lanciare il libro verso lo scaffale centrando il ripiano alla perfezione, i tuoi muscoli fanno lavoro solo per mettere il moto il libro, il resto lo farà la forza di gravità e la forza di attrito (attenzione, non si risponde di eventuali danni provocati da questo esperimento). La somma dei due lavori è ovviamente non nulla, la velocità finale è nulla perchè agiscono almeno due forze opposte (quella dei tuoi muscoli e quella di gravità). X-Dark (msg) 13:28, 21 apr 2021 (CEST)Rispondi

Il lavoro non è energia scambiata

Ultimo commento: 27 giorni fa18 commenti4 partecipanti alla discussione

Il lavoro non è energia scambiata, non è una forma di energia. È un concetto fisico-matematico che descrive lo scambio di energia. Incipit da rivedere. --93.44.139.81 (msg) 19:09, 2 mar 2025 (CET)Rispondi

Quindi potrebbe andare bene sostituendo "il lavoro è il trasferimento di energia ..." (che anche a me suona male) con "il lavoro è un concetto fisico-matematico che descrive il trasferimento di energia ..."? --Ensahequ (msg) 08:53, 4 mar 2025 (CET)Rispondi

prima la voce recitava che "il lavoro è l'energia scambiata tra due sistemi quando [...]" (https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Lavoro_(fisica)&oldid=143827577), poi io ho cambiato in "trasferimento di energia", che, per quanto ne so io, dovrebbe essere corretto --93.44.139.81 (msg) 16:02, 30 mar 2025 (CEST)Rispondi

Il "trasferimento di energia" è un processo chimico-fisico, mentre il lavoro è una grandezza fisica associata a tale processo. Non vedo come possa essere corretta la modifica, che ho annullato. --Ensahequ (msg) 17:50, 31 mar 2025 (CEST)Rispondi

Ho segnalato questa discussione in Discussioni_progetto:Fisica#Lavoro_e_energia, nel caso in cui mi stia sfuggendo qualcosa. Consiglio di non modificare di nuovo la pagina (vedi Wikipedia:Guerra di modifiche) e aspettare piuttosto che arrivi qualcun altro a dare un terzo parere. --Ensahequ (msg) 17:57, 31 mar 2025 (CEST)Rispondi

[↓↑ fuori crono] A prescindere da quale sia la natura ontologica del lavoro come sostanza (che allora non coincide con un fenomeno di trasferimento di energia), qui c'è un problema in termini: se il lavoro non è energia, dunque non è "energia scambiata". Se l'energia è tale solo se posseduta da un sistema, allora la "cosa analoga" scambiata, per definizione, non è energia (o si ammette una definizione più ampia di energia). Prima ancora che dare definizioni rigorose è necessario dare definizioni coerenti. Prima ancora che nel senso matematico e fisico, nelle qualità fondamentali generali. Che ne pensate di "il lavoro è un concetto fisico-matematico che descrive una forma di trasferimento di energia"? L'unica soluzione al momento applicabile mi sembra quella di aggirare il problema scientifico restando sul vago, evitando quanto meno le contraddizioni in termini. --93.44.139.81 (msg) 17:21, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Farei anche notare che, similmente a questa questione, forse bisognerebbe rivedere anche la definizione di calore. --93.44.139.81 (msg) 18:34, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Piccola parentesi sui termini: "sostanza" indica la materia, e l'energia e il calore non sono materia.

Il calore è energia in trasferimento, nel senso che possiamo pensarlo come una particolare forma di energia in movimento, in maniera analoga all'energia cinetica, anzi, il calore può essere pensato come un'energia cinetica microscopica di tipo vibrazionale.

Bisogna però capire che la fisica è una scienza che è stata "costruita piano piano" e storicamente l'energia, il calore e il lavoro sono stati considerati come tre grandezze diverse. I termini e la loro generalità non li decidiamo noi su Wikipedia: dobbiamo usare il significato che i fisici gli hanno dato. Sicuramente il lavoro non è una "sostanza" e non è neanche un "processo" o un "trasferimento", altrimenti non sarebbe indicato nelle formule come "L": nelle formule di fisica infatti sono indicate grandezze, non processi e neanche sostanze (altrimenti sarebbe una formula chimica). --Ensahequ (msg) 18:57, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Forse sono stato poco chiaro coi termini: intendevo il termine "sostanza" non nel senso fisico, ma filosofico (e in generale), nel senso di "costituente ontologico" (non necessariamente materiale). Per intenderci: lavoro come "cosa", da distinguere dal fenomeno che è "cosa fa/in che processo è coinvolta la cosa" (in generale; tipo: sostanza della stretta di mano: l'azione fisica; fenomeno: gesto cordiale).

Ciò che mi dici sul calore, e cioè che sia una forma di energia, comunque, mi lascia un po' perplesso. Da quanto ho sempre letto nei manuali che ho (molto, molto povermente: non è area di mia competenza) studiacchiato o consultato, il calore, in quanto non si conserva e non è proprietà di un sistema, non è una forma di energia.

Ora, io non sto dicendo di reinventarsi la terminologia o le classificazioni, sia chiaro. Semmai ci penseranno i fisici. Solo, da grandissimo ignorante, mi piacerebbe che ci si mettesse d'accordo sull'uso delle parole. Cerco di spiegarmi con un esempio idiota (che non vuole essere una metafora): poniamo che non riusciamo a definire esattamente "ombrello" e/o "tendone", e quindi la differenza tra i due. Magari talvolta consideriamo l'ombrello un tipo di tendone (tendone piccolo), e talvolta no (perché si tiene in mano e non si fissa per terra). Ma sarebbe opportuno capire in cosa diverge il significato di "tendone" nei primi e nei secondi casi. Insomma, chiarire il senso delle parole quanto basta per non fraintendersi. --93.44.139.81 (msg) 20:52, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Chiedo scusa, ma, se ho capito bene, non ha competenze in fisica: in tal caso, non ha senso chiedere qui chiarimenti sul significato di lavoro, energia, calore o altro termine della fisica. Per questo può chiedere invece alla pagina Wikipedia:Oracolo. Questa pagina di discussione è utilizzata per discutere su come migliorare la pagina, non per spiegarne i contenuti.

A margine: non so cosa intenda per "manuali", ma se si vuole capire bene la fisica, mio parere personale è che bisogna studiarla per anni all'università, non c'è altro modo... --Ensahequ (msg) 22:08, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Forse non mi sono spiegato bene. Io non sono competente in fisica, il mio percorso di studi riguarda discipline completamente diverse. Quello che stavo facendo, però, non era chiedere chiarimenti per me. Naturalmente, anche io ne guadagnerei, ma il mio punto era la necessità di chiarezza e correttezza nella pagina ai fini enciclopedici. Il lavoro o è una forma di energia (eventualmente trasferita) oppure no. Delle due l'una. Stessa cosa per il calore. Se il lavoro o il calore sono definiti in maniera tale che non sono forme di energia, allora non è opportuno dire che siano "energia scambiata" o "energia in trasferimento". Se si vuole dire che intendendo "energia" in un certo senso allora il lavoro o il calore sono energia, bisogna chiarire che si sta usando il termine "energia" in maniera non convenzionale. Invece questo utilizzo dei termini è contraddittorio, ed è di conseguenza un ostacolo per chi volesse utilizzare l'enciclopedia per chiarirsi le idee. --93.44.139.81 (msg) 16:09, 3 apr 2025 (CEST)Rispondi

Da quanto ho studiato (ingegneria chimica), il lavoro e il calore sono "energia trasferita", mentre l'energia cinetica, l'energia chimica, l'energia termica, l'energia potenziale, ecc. sono "forme di energia". In entrambi i casi si tratta quindi di "energia", ma il calore e il lavoro, a differenza delle "forme di energia", non sono energia associabile ad un corpo/sistema, bensì per esserci lavoro o calore è necessaria la presenza di due corpi/sistemi che scambino appunto tra loro tale energia. Ad esempio un cubetto di ghiaccio o un pezzo di acciaio rovente non "contengono/possiedono calore", semmai "possiedono un'energia termica" (che possiamo "misurare" come "temperatura", parlando in maniera semplicistica), ma se li mettiamo a contatto "scambiano calore" e tale scambio di calore fa variare il loro contenuto di energia termica. Facendo i conti, vediamo appunto che la variazione di energia termica nei due corpi è proprio uguale al calore scambiato, quindi l'energia termica da un corpo si è trasferita nell'altro corpo, ma, mentre succede, a tale energia termica gli diamo il nome di "calore". Questo è solo un esempio, ovvero il calore non scaturisce necessariamente da energia termica, ma può essere il risultato anche di uno scambio di un altro tipo di energia: ad esempio nell'effetto Joule il calore deriva dall'energia elettrica, mentre nel fenomeno dell'attrito deriva da una variazione di energia chimica e in particolare dalla rottura di legami chimici dovuta allo sfregamento delle superfici.

Il calore rientra inoltre a tutti gli effetti in quello che è chiamato un "bilancio di energia"; se non fosse "energia", non dovrebbe fare parte invece del bilancio di energia (allo stesso modo in cui non si possono sommare "pere con mele") e non dovrebbe avere l'unità di misura di un'energia. Nel bilancio di energia sono presenti vari contributi, tra cui appunto l'energia posseduta da un corpo/sistema (forma di energia di vario tipo) ma anche il trasferimento di energia da/a questo corpo (sotto forma di calore o lavoro). --Ensahequ (msg) 18:23, 3 apr 2025 (CEST)Rispondi

(rientro) Qui stiamo sfiorando (anzi stiamo proprio impattando) un problema epistemologico sostanziale. Buona parte dei fisici sono convinti che si possa dare una definizione delle "grandezze fisiche" indipendentemente dal modello teorico, e successivamente descrivere le "leggi fisiche" come relazioni matematiche che legano fra loro queste grandezze predefinite. Io sono fra coloro che pensano, invece, che una grandezza fisica possa essere definita solo in relazione a un modello teorico del sistema che si vuole descrivere (ad esempio: la velocità è una grandezza che si può definire nel contesto della meccanica classica, ma non nel contesto della meccanica quantistica. Corollario: in meccanica classica si può definire la potenza istantanea come prodotto scalare fra forza e velocità, e di conseguenza il lavoro come integrale della potenza istantanea lungo la traiettoria. In meccanica quantistica, questa definizione non ha senso). Ma non pretendo certo di imporre su WP questo POV.

Tuttavia, non si può prescindere da tre dati di fatto:

1. la definizione delle grandezze fisiche non è sempre la medesima per tutti gli autori. Per molte grandezze, chi lavora in fisica generale e sperimentale usa una definizione, chi lavora in fisica teorica un'altra e chi lavora in fisica matematica un'altra ancora (non parliamo poi degli ingegneri, dei chimici...). Quindi non si tratta di determinare quale sia la "definizione giusta", ma quale definizione sia più adatta ad essere riportata su WP. A volte può essere opportuno riportare più di una definizione, ma in tutti i casi questo non si può discutere limitatamente a una singola voce (vedi punto 3);
2. se si suppone che si possa dare una definizione delle grandezze fisiche che sia indipendente dal modello teorico, allora l'unica definizione possibile è quella operativa (Percy Williams Bridgman, 1927), come d'altra parte si legge finanche sui libri di fisica per le scuole superiori. Quindi per definire il lavoro, in quest'ottica, si deve semplicemente descrivere come lo si misura;
3. quello che sicuramente non sta in piedi è definire da un lato l'energia come "capacità di compiere un lavoro" e dall'altro lato il lavoro come "trasferimento di energia" o "energia scambiata", perché – al di là delle sottigliezze terminologiche, che in questo caso nascondono semplicemente il problema – questo determina una circolarità semantica che sarebbe accettabile in un vocabolario, ma non in un'enciclopedia. --Guido (msg) 21:56, 31 mar 2025 (CEST)Rispondi

Da un punto di vista termodinamico/ingegneristico/calcolistico, l'energia scambiata può essere "calore" o "lavoro", mentre l'energia posseduta da un corpo può essere di vario tipo (es. cinetica, potenziale, chimica, nucleare, ecc.). In altre parole, la definizione di energia come "capacità di svolgere lavoro" la trovo più una definizione "storica", che può andare bene per capire inizialmente di cosa si tratta, ma nel tempo il significato del termine "energia" si è sempre più esteso fino a diventare una sorta di controparte della materia, cioè tutto quello che non è massa è energia e viceversa, a meno che di non pensare alla stessa massa come una forma di energia. Chiedo scusa se non uso la terminologia adatta, comunque qualsiasi ingegnere sa che il lavoro è una forma di energia scambiata.

[@ Guido Magnano] Comunque, a prescindere dalle particolari definizioni che si possano usare su Wikipedia (sulle quali si potrebbe discutere a lungo, a quanto sembra), per chiarire almeno un punto della discussione, vorrei un tuo parere su:

• questa modifica - qui si confonde, come detto sopra, tra un "processo fisico" (il trasferimento di energia) e una grandezza fisica (l'energia trasferita o, se si preferisce, la misura dell'energia trasferita)
• questa modifica - forse a questa hai già risposto, ma dire che "il lavoro misura" senza dire neanche "il lavoro è una grandezza fisica che misura" non mi sa proprio di definizione; concordo a tale proposito con [@ RiccardoFila] che ha annullato la modifica

Ampliando invece la discussione, penso che nelle voci che parlano di concetti inerenti sia la meccanica classica sia la meccanica quantistica sarebbe molto più semplice (per i lettori e per gli editori) che l'incipit inizi con una definizione della meccanica classica, mentre i concetti di meccanica quantistica potrebbero essere trattati alla fine dell'incipit (se si possono condensare in poche semplici parole) oppure in una sezione più avanti nella voce, considerando quindi la meccanica quantistica come un argomento più complesso e "specifico" della meccanica classica. "Specifico" non nel senso che è "meno generale" (anzi, probabilmente è il contrario), ma nel senso che necessita di conoscenze più approfondite per essere compreso. Si pensi a tale proposito che la meccanica quantistica viene insegnata sempre dopo la meccanica classica, proprio perché se non si capisce la seconda non si può capire la prima. Analogamente, trovo difficile che un lettore possa capire una voce sul "lavoro", ad esempio, se si parte da una definizione della meccanica quantistica. Non escludo che questo possa succedere, ma penso che questa impostazione delle voci potrebbe essere considerata una sorta di ricerca originale (vedi Wikipedia:RO).

--Ensahequ (msg) 10:55, 1 apr 2025 (CEST)Rispondi

Guarda, se il problema fosse tutto lì basterebbe scrivere qualcosa come "è la grandezza che misura il trasferimento di energia...". Io penso che si dovrebbe invece partire dalla definizione della meccanica classica (il lavoro come integrale di ${\displaystyle F\cdot ds}$ ) e poi ampliare il discorso, come si fa nei testi di fisica. È all'incirca la definizione presentata nella voce in inglese, tranne per il fatto che lì si usa il termine "energia" nella definizione. La questione, per me, è che non si può basare la definzione di "lavoro" sulla definizione di "energia" se quest'ultima è stata a sua volta definita usando il concetto di "lavoro". Quindi, una delle due: o si definisce l'energia in modo indipendente dal lavoro (il che è possibile, ma non è quello che ci si aspetta in un'esposizione elementare), oppure si definisce il lavoro usando i concetti di forza e spostamento, ma non quello di energia. Questa seconda opzione è più abbordabile, però limita il concetto di "lavoro" ai sistemi puramente meccanici. --Guido (msg) 12:25, 1 apr 2025 (CEST)Rispondi

[@ Guido Magnano] Se dici che così è più corretto, sono   Favorevole alla modifica come proponi, fermo restando che nell'incipit, subito dopo la definizione più rigorosa con l'integrale, lascerei la definizione "più semplicistica, più pratica e meno generale", se vogliamo dire così, ma che comunque spiega meglio il concetto a chi non è avvezzo con la fisica (suppongo la maggior parte dei lettori). --Ensahequ (msg) 22:34, 2 apr 2025 (CEST)Rispondi

Sono perfettamente d'accordo con Guido che una grandezza fisica possa essere definita solo in relazione a un modello teorico del sistema che si vuole descrivere..., anzi, incornicerei tutto l'intervento. Però nulla ci vieta di scrivere qualcosa del tipo "Il lavoro è un concetto elementare della fisica (o, forse meglio: di molte teorie fisiche) che intuitivamente rappresenta (o misura)..." per poi dare la definizione formale (anzi, le varie definizioni formali) a seconda della teoria. --P_op O^p 15:32, 4 apr 2025 (CEST)Rispondi

(rientro) Ci devo pensare meglio (e ora non ho i libri sottomano), ma forse scriverei qualcosa come

"In meccanica classica, si definisce lavoro di una forza su un corpo il prodotto scalare fra la forza agente e lo spostamento del corpo nello spazio. Se la forza non è costante, il lavoro si calcola come integrale del prodotto scalare fra forza e velocità (potenza istantanea) lungo la traiettoria del corpo. Il lavoro totale compiuto dalle forze agenti è uguale alla variazione dell'energia cinetica del corpo.

In termodinamica, si definisce lavoro compiuto su un sistema la variazione di energia interna conseguente al cambiamento di un parametro macroscopico del sistema (il volume, nel caso di un gas contenuto in un recipiente), per distinguerla dalla variazione di energia interna dovuta allo scambio di calore fra sistemi in contatto termico, che dipende dalla differenza di temperatura fra i due sistemi."

Probabilmente va scritto meglio, ma andrei in questa direzione. Pareri? Qualcuno conosce, in termodinamica, esempi in cui il lavoro non corrisponde a una variazione di volume? A me non ne vengono in mente. --Guido (msg) 21:45, 5 apr 2025 (CEST)Rispondi