Post by PanglossPost by YodaPost by PanglossIl tuo punto di vista regge fintantoche' consideri solo combinazioni
lineari, ma cade in difetto per prodotti scalari e vettoriali.
F . S = f1 s1 N*m + f2 s2 N*m = (f1s1 + f2s2) N*m = (f1s1 + f2s2) J,
quindi quando tu dai significato al prodotto scalare d'un vettore forza
per un vettore spostamento, lo stesso significato lo dai al prodotto
dei soli versori moltiplicati per il numero (f1s1 + f2s2).
Per i prodotti vettoriali ripeto le stesse considerazioni, dov'e' che
trovi che cadono in difetto?
F = f1 I + f2 J (1)
S = s1 I + s2 J (2)
F.S = f1 s1 + f2 s2 (3)
Nella (1) la forza F e' espressa come somma di due forze;
nella (2) lo spostamento S e' dato dalla somma di due spostamenti;
nella (3) il lavoro e' somma di due lavori.
Le relazioni fisiche (1)-(2)-(3) sono considerate dimensionalmente
corrette (anche senza aggiungere l'unita' N*m nella (3) come fai tu).
Ho riguardato un po' questa questione, tutti i testi sono concordi nel
dire che le coordinate di un vettore dette anche componenti, come gia'
quelle d'un punto, sono numeri. Percio' per l'interpretazione, data da
Giorgio per le sole componenti, da te per queste (1)...(3) intese come
equazioni dimensionali, mi sembra che ci si dovrebbe aggiungere un
qualcosa che non so e che non ho trovato in nessun libro.
Per la geometria analitica invece ho trovato di peggio: dopo aver
definito l'ascissa d'un punto P come misura del segmento OP nella
unita' u prefissata, si definisce la distanza di due punti A e B come
sqrt((x_A-x_B)^2+(y_A-y_B)^2+(z_A-z_B)^2), cioe' anche la distanza
viene definita come numero, insomma: un po' come dice Elio.
Un brutto colpo per me, devo ricordare cos'ho, precisamente, sempre
detto a lezione e vedere che senso ha il controllo dimensionale nei
problemi di geometria. Io comunque distanza 3 non l'ho mai vista o
sentita, ho sempre sentito: distanza 3 metri o al piu' distanza 3 u.
Post by PanglossCosa denota il simbolo I? Come osservato da Fabri, le questioni formali
sono convenzionali, ma (dico io) possono mascherare aspetti intriganti.
Se non fraintendo il tuo punto di vista, tu attribuisci al simbolo I
due significati diversi (nella (1) vettore forza da 1N; nella (2) vettore
spostamento da 1m): gia' questo e' brutto e pericoloso.
Si', e' inammissibile farlo esplicitamente per le complicazioni che
comporta, l'ho scritto sbagliando per troppa precipitazione nel
rispondere, non avevo molto tempo nei giorni scorsi, ma un senso e
forse un legame puo' averlo. A favore c'e' che le componenti sono
numeriche e dunque le dimensioni devono averla i vettori della base, di
questo sono piu' che certo. Riprendo il discorso nel seguito.
Post by PanglossSe poi tu diversificassi i simboli dei versori scrivendo I_f ed I_s,
evidenzieresti lo strano fatto che nel prodotto scalare tra grandezze
fisiche i due fattori appartengono a spazi vettoriali matematicamente
diversi, visto che non si possono sommare fra loro forze e spostamenti.
Questo non sarebbe un problema, sarebbe solo molto complicato.
La somma (simbolo + cerchiato, ha pure un nome che ora non ricordo) si
puo' fare anche tra due spazi vettoriali addirittura di dimensione
diversa oltre che del tutto diversi: polinomi e velocita' ad esempio.
Tutto questo allo stesso modo del prodotto x cerchiato piu' noto.
Post by PanglossCiononostante se ne possono confrontare direzioni ed angoli, ossia, per
parlare difficile, il tensore metrico e' condiviso: le componenti di
tale tensore sono appunto i prodotti scalari dei versori I,J,K, prodotti
che dunque _non_ devono dipendere dalla natura fisica delle grandezze
vettoriali coinvolte.
Quanto ho appena detto, su somma e prodotto cerchiati di spazi
vettoriali, genera in entrambi i casi un nuovo spazio vettoriale, nel
quale bisognerebbe introdurre una nuova metrica per renderlo euclideo o
al piu' una metrica indotta dai due spazi dati. Comunque son tutte cose
che non c'entrano col discorso in questione.
Post by PanglossSe invece consideri le componenti f1, s1 ecc. come grandezze fisiche
dimensionate (e non come misure numeriche) il formalismo risulta pulito.
Ho complicato a sufficienza gli affari semplici? ;-)
Si' e' vero, in pratica e' piu' che OK: e' molto comodo. Pero' non puoi
negare che ci son cose che restano inspiegate, la prima e' che non ho
mai visto scrivere per un punto: (3 m, 2 m) ma sempre (3, 2).
Inoltre penso a un qualche meccanismo di questo tipo:
1) Considero uno spazio vettoriale tridimensionale euclideo astratto E.
2) Considero lo spazio ambiente Oxyz, il solito cartesiano.
3) Un campo di forze F(P), viene dato come funzione vettoriale di
punto (di Oxyz), cioe' la funzione F(P) fa corrispondere ad ogni terna
numerica, che individua P, un preciso vettore forza F_P.
4) Al vettore F_P viene associato il vettore di E che ha le stesse
coordinate numeriche, ma che e' necessariamente astratto, cioe' privo
di dimensioni fisiche, in quanto e' un vettore di E.
5) Lo spazio E /non e'/ lo spazio ambiente, perche' i vettori dello
spazio ambiente hanno le dimensioni di una lunghezza (o almeno cosi'
credo), percio' non puo' essere altro che uno spazio astratto che serve
solo per studiare le grandezze vettoriali (per dirne una: posso avere
il medesimo vettore (1,1,2) di E sia dalla forza sia dallo spostamento
sia da qualsiasi altra cosa).
6) I passi sarebbero pertanto i seguenti:
a) P -> (1,2,0) -> F(1,2,0) -> (3,0,5) come vettore astratto di E;
b) S -> (1,5,2) come vettore astratto di E;
c) F(P) . S -> (I+2J) . (3I+5K) = 13. Adesso dimmi: con quale segreto
meccanismo faccio 13 -> 13 joule?
Aggiungo: e' chiaro che lo spazio ambiente, cho ho chiamato Oxyz,
coincide numericamente con E, quindi si potrebbe anche eliminare; nello
stesso ordine d'idee potrei considerare per ogni grandezza fisica un
suo spazio vettoriale, numericamente coincidente con E e quindi
eliminarlo. Insomma: sono tutti isomorfi, l'unica differenza sarebbe
che i vettori della base hanno dimensioni fisiche in ognuno, tranne E.
Cosa ne pensi? Ho per caso sistemato tutto con quest'aggiunta? Se dici
di si', resta in ogni caso da spiegare la magia del punto 6) c).
P.S. Circa il "molto comodo" che ho detto. Si puo' benissimo parlare e
indicare le dimensioni fisiche come ha fatto Giorgio, perlando pero'
/dei/ componenti: come vettori hanno un modulo con precise dimensioni
fisiche, non sono numeri ma oggetti.
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Tanti saluti