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Vecchio 11-29-2023, 01:10 PM
Abramo Abramo non è in linea
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predefinito

Ciao,
la tua domanda riguarda un concetto importante in fisica, la conservazione dell'energia. Nel caso del pattinatore che ruota su se stesso, la situazione che hai descritto sembra violare il principio di conservazione dell'energia, il che è un punto interessante.

La risposta al tuo dilemma si trova nel fatto che, quando il pattinatore rannicchia il corpo riducendo il momento di inerzia I, il lavoro esterno deve essere svolto per cambiare la configurazione del sistema. In questo caso, il pattinatore compie lavoro interno per ridurre il momento di inerzia, e questa energia interna è poi convertita in energia cinetica.

Quando il pattinatore rannicchia, il suo momento di inerzia I diminuisce, ma poiché il sistema è isolato e non ci sono forze esterne che agiscono su di esso, l'energia totale del sistema deve rimanere costante. Quindi, il lavoro svolto dal pattinatore per rannicchiarsi viene immagazzinato come energia potenziale interna al sistema. Quando si rilascia questa configurazione rannicchiata, l'energia potenziale interna viene convertita di nuovo in energia cinetica, e la velocità angolare ω aumenta.

La chiave qui è che il lavoro interno svolto dal pattinatore è una forma di trasferimento di energia all'interno del sistema, e questo non viola il principio di conservazione dell'energia. Quindi, non c'è un "surplus" di energia proveniente da una fonte esterna; l'energia è semplicemente stata convertita da una forma (energia cinetica) a un'altra (energia potenziale interna) all'interno del sistema isolato.

In altre parole, anche se il momento angolare è conservato, il cambiamento nella configurazione del sistema (rannicchiamento del corpo) richiede lavoro interno, e questa energia interna può poi essere convertita in energia cinetica quando il sistema ritorna alla sua configurazione originale.
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