Fisica On Web - Reloaded

Nel primo post inerente al Teorema di Poynting abbiamo visto come esso rappresenti un 'Bilancio di Energia', e come l'evoluzione dei sistemi studiati in Fisica (i fenomeni) così come molti concetti usati nella vita di tutti i giorni, siano riconducibili ad un Bilancio di questo tipo. Se ti sei perso la prima parte, la trovi qui.

Abbiamo visto come sia semplice la formula che lo descrive e come questa stessa formula la applicachiamo tutti i giorni in ogni ambito della nostra vita senza che ce ne accorgiamo. Questa è:

Tg = Ti+Tt+Tu

Dove Tg è una quantità di elementi immesse nel sistema, Ti è la parte di tale quantità che si immagazzina nel sistema, Tt è la parte che si trasforma all'interno del sistema in quantità di elementi differente, Tu è la parte rimanente che fuoriesce dal sistema.

Vediamo ora alcuni esempi della vita quotidiana in cui facciamo uso del Bilancio:
1) Bilancio Economico-Familiare:
Lavorando otteniamo un certo quantitativo di soldi che viene immesso nel nostro sistema familiare. Questa quantità è Tg della nostra formula. Ora all'interno del nostro sistema familiare tale quantità subisce tre destini. Una parte la usiamo per aumentare i nostri risparmi in banca, e in questo caso stiamo parlando di Ti. Una parte la trasformiamo in generi di prima necessità per poter vivere, e questo è Tt. La parte rimanente la mettiamo in circolo sottoforma di consumi che serve per ciò che sta fuori dal nostro sistema, quindi abbiamo Tu.
2) Metabolismo:
Mangiando ingeriamo una certa quantità di cibo, Tg. All'interno del nostro sistema corporeo una parte Ti viene immagazzinata all'interno delle cellule per permettere la loro crescita, la loro divisione e le eventuali necessità future di energia. Una parte, Tt si trasforma subito in Energia utilizzabile per la nostra giornata. La parte rimanente Tu viene espulsa sottoforma di scarto del nostro metabolismo, ma che potrebbe essere utilizzata dall'ambiente esterno al nostro sistema in una qualche maniera che non interessa alla nostra analisi.

In entrambi i casi vale Tg=Ti+Tt+Tu. La quantità Ti, come abbiamo detto va a variare il contenuto di un certo elemento immagazzinato nel sistema. Quindi Ti la si può esprimere come variazione temporale di una certa quantità di elementi immagazzinata precedentemente. Ovvero indicando con U tale quantità, possiamo scrivere Ti come DU/Dt dove DU = Ut-Ut0 e Dt = t - t0.
Con t0 è l'istante di tempo immediatamente precedente all'ingresso nel sistema della nuova quantità, quindi Ut0 rappresenta la quantità immagazzinata nel sistema subito prima dell'inserimento della nuova quantità. t e Ut sono rispettivamente l'istante di tempo in cui l'immissione a termine e la quantità totale di elementi immagazzinata al termine dell'immissione.
Perciò in maniera più significativa possiamo scrivere la nostra formula di bilancio come: