Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.


Quante volte lo abbiamo sentito dire  ? La celebre frase del chimico Antoine-Laurent de Lavoisier è intimamente connessa con il fenomeno della conservazione delle grandezze in natura, un concetto essenziale per comprendere la fisica, classica o moderna che sia. Oggi ci soffermiamo a fornire alcuni strumenti fondamentali per comprenderlo meglio.

Ma che cosa vuol dire che una quantità si conserva ? Il concetto di conservazione presenta molte sfaccettature. Un modo di pensare alla conservazione è che il valore della quantià conservata è costante nel tempo.

Il concetto di variazione, visto la volta scorsa, è necessario per definire meglio l’idea di conservazione, in natura:

una quantità è conservata se la sua variazione nell’unità di tempo è nulla

Facciamo un semplice esempio di conservazione: se andiamo alla velocità costante di 30 m/s, stiamo dicendo che (solo in questo caso !) la velocità è una grandezza fisica che si conserva nel tempo.

Riprendiamo l’esempio della volta scorsa, indicando con dv la variazione di velocità e dt la variazione nel tempo, e calcoliamo l’accelerazione:

a = dv / dt

in questo caso stiamo parlando di variazioni, e una variazione è sempre legata ad una differenza di valori. Nel caso specifico, stiamo misurando un tempo che va dal momento iniziale (t = 0) al momento finale (t = 1s). La variazione del tempo è quindi dt = 1 – 0 = 1.

La velocità al tempo 0 è pari a 30 m/s, così come al tempo 1, proprio perché è costante, quindi dv = 30 – 30 = 0. L’accelerazione misurata nel lasso di tempo dt è quindi nulla perché la variazione della velocità è pari a zero.

Dicevamo che la conservazione ha molti aspetti, al di là del fatto ovvio che la somma algebrica di una data grandezza, in tutto il sistema è costante, abbiamo visto che la derivata ripetto al tempo di quella grandezza deve essere nulla.

Applicheremo questo concetto nel prossimo post, quando parleremo per la prima volta di una grandezza fisica che si conserva nei sistemi chiusi: la quantità di moto.

A Lunedì.

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4 risposte a Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.

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