Begreppet "energi"?

[Otto]

Diskuterade med min bror häromdagen som pluggar massa matte och fysik och vi kom aldrig riktigt underfund med definitionen av "energi". Om all energi är samma energi fast i olika former så måste det ju finnas en "grundenergi". Finns det någon enhet för denna energi? Eller är all energi alltid "uppbunden" i någonting annat och kan därför inte definieras?

[A friend of ours]

Är det inte en "laddning" av partiklar? Räcker det som definition? För det räcker inte med att säga partiklar i rörelse - det finns ju, exempelvis, lägesenergi också (fast då anser man väl att dessa blivit "uppladdade" - när de placerades där de återfinns i exemplet - bara det att denna är latent). Laddning blir nog bäst. Jag spånar bara fritt här. Partiklar kan ju, som känt är, bara inneha energi - de kan aldrig vara energi. Detsamma gäller energi - denna kan aldrig vara en partikel. Däremot kan en partikel HA energi (det går ju att excitera elektronerna i en atom så att de byter "skal" - och då intar en högre "energinivå" - stämmer inte det?). Laddning, återigen, blir nog bäst, tror du inte?

[MrTambourineMan]

Energi är ett mekaniskt begrepp (med "mekaniskt" menar jag här någonting som avser vetenskapen "mekanik", inte någon av dess konnotationer) och brukar definieras som integralen av kraften i förflyttningsriktningen med avseende på sträckan. Denna integral kan naturligtvis uttryckas i andra ekvivalenta variabler, t ex kraftintegralen med avseende på tid osv och det är ur dessa samband som lägesenergi och rörelseenergi mm. relateras och det är ur variablernas fysiskaliska innebörd som de olika energibegreppen kopplas till fysiken.

[suchanother]

Energi är definitivt inget mekaniskt begrepp, däremot ett abstrakt begrepp i fysiken.

[Camilla]

Energi är ett mekaniskt begrepp (med "mekaniskt" menar jag här någonting som avser vetenskapen "mekanik", inte någon av dess konnotationer) och brukar definieras som integralen av kraften i förflyttningsriktningen med avseende på sträckan.

Nästan, men inte riktigt. Det du talar om kallas "arbete"; förändring av en kropps energi. Energi kan sägas vara förmåga eller potential att utföra arbete.

[suchanother]

Energi kan uppträda i många skepnader; elektrisk energi, mekanisk energi, kemisk energi osv.
Varför behövdes begreppet energi?
Energin, genom rörelse, som manifesterar sig i kraft, kunde genom arbete åstadkomma rörelse.
Därmed var vi tbx i origo igen.
Alla dessa begrepp rörelse, energi, kraft, arbete, är inte självklara och har krävt sin mänskliga tribut.

Energi är ett sammanfattande begrepp. en abstraktion.

[suchanother]

Glömde skriva att "arbete" endast är ett mått på rörelsen, någonting kvantificierbart som den sanna naturvetenskapen kräver.

[Camilla]

Ja, mycket kan sägas om energi. Som suchanother säger är energi ett abstrakt begrepp. Energin kan inte observeras eller mätas direkt utan måste beräknas utifrån mätningar av andra saker som massa och hastighet.

Energin är inte heller något fundamentalt i teorierna utan definieras utifrån mer fundamentala begrepp såsom avstånd, tid, massa, hastighet och kraft.

[suchanother]

Energin kan inte observeras eller mätas direkt utan måste beräknas utifrån mätningar av andra saker som massa och hastighet.

Där har du fel Camilla. Just därför är energibegreppet användbart, och dess ursprung/behov härstammar just därifrån; att kunna mäta och jämföra.
Varför använda ett begrepp som inte är nyttigt?

[Camilla]

Du kan inte mäta energi direkt. När du vill veta ett föremåls rörelseenergi mäter du exempelvis dess massa och hastighet och beräknar sedan energin.

Jag tycker inte att energibegreppet är oanvändbart, tvärtom. En av anledningarna till att fysiker talar så mycket om energi är att den totala energin alltid bevaras, åtminstone enligt termodynamikens första huvudsats. Detta faktum är mycket användbart vid många slags beräkningar.

[Otto]

Men det är just kärnan av problemet: Man kan mäta friktionsvärme, effekt, hastighet och alla möjliga parametrar utan att för den sakens skull mäta energin, bara det som energin används till. Men någonstans måste (eller kanske "någongång"?) finnas den ursprungliga energin som sedan omvandlats till alla dessa varianter?

[suchanother]

Du kan inte mäta energi direkt.

Helt riktigt, enegibegreppet är ju per def. abstrakt, dvs. har inget konkret innehåll "i sig", för att låna Kant.
För varje konkret energiform finns specifika mätmetoder. Icke desto mindre utmynnar allt i det jämförbara begreppet "energi". Hur kan detta komma sig? Hur transformeras allt i ett enda begrepp? Här måste naturligtvis finnas en underliggande struktur som intresserar oss. Vi som är materialister ser förstås till "nyttoeffekten"; energin har potentialen att utföra arbete (så att vi själva slipper slitgörat).
Överhuvudtaget styrs det moderna vetenskapliga tänkandet av "nyttoeffekten". Bra eller dåligt låter jag vara osagt.

[A friend of ours]

Så, Energi = Potential?

[Camilla]

Nja, "potential" är kanske lite olyckligt att använda eftersom det redan finns något annat inom fysiken som heter "potential". Dessutom finns ju "potentiell energi".

Annars tycker jag du är inne på ett bra spår när du jämför energi med "laddning". När ett föremål får mer energi är det ju lite som om det "laddas upp". Dock är även detta språkbruk lite olyckligt eftersom det inom fysiken också finns något som kallas "laddning" och som är något helt annat.

[suchanother]

Så, Energi = Potential?

Inte riktigt så, "har potential" snarare. Se nedan*.

Överhuvudtaget är begreppsbildning ett svårt område. Innefattar ett stort spektrum av mänskliga tillkortakommanden.
Husguden Marx menade att begreppen är "knutpunkter", ett sätt för det mänskliga förståndet att skaffa sig ett begripligt sammanhang. Marx själv var intresserad av begreppsbildning, speciellt var han fascinerad av formen kontra innehållet; ett begrepp kan genom historien bibehålla sin "form" men ändra innehållet. Innehållet är ju lätt att byta ut medans formen är för formens skull, ta begreppet demokrati som alla bekänner sig till, vissa av ideologisk övertygelse vissa av nödtvungenhet. Vilka dessa senare är i vårat samhälle är inte svårt att lista ut.

*Jodå, har "potens" så det räcker och blir t.o.m. över, spiller över s.a.s.

Ha det så bra alla!