Ti è mai capitato di trovare dei cavi, magari delle cuffiette, completamente attorcigliati, anche se le avevi disposti con cura?
Probabilmente ti sei chiesto il “perché”, magari hai pensato che un qualche movimento fatto avesse potuto farle muovere e annodare. In realtà la colpa non è tua, ma è un questione di termodinamica.
Basi di fisica per comprendere l’articolo:
- Un sistema nella termodinamica è caratterizzato da un’energia che è data dalla somma di tutte le energie presenti nel sistema;
- Lo stato di un sistema è l’insieme delle proprietà fisiche che descrivono un sistema in un determinato istante e livello di energia;
- Equilibrio Termodinamico lo stato in cui il sistema si trova in equilibrio meccanico (ovvero la somma delle forze è pari a 0), termico (quando tutte le parti del sistema sono alla stessa temperatura), chimico (quando non avvengono reazioni chimiche all’interno del sistema);
- Multistabilità stato di stabilità diverso da quello termodinamico, ovvero quindi diverso dalla stabilità per minima energia assoluta.
Fatta questa introduzione, adesso avete le basi per comprendere il ”perché” di questo fenomeno. La risposta ce la fornisce il professore di fisica Enrico Santamato dell’Università degli Studi di Napoli Federico II.
Perché quindi i cavi si intrecciano?
Consideriamo l’insieme dei fili su un tavolo come un sistema fisico.
I fili che collegano il PC alla stampante, al monitor ed alle altre periferiche hanno un minimo di energia gravitazionale quando poggiano tutti sul tavolo senza sovrapporsi l’un l’altro, eppure sappiamo bene che questi cavi sono perennemente intrecciati e quanta fatica ci vuole per districarli.
Il motivo per cui i fili tendono ad intrecciarsi è che l’insieme degli stati a fili intrecciati è molto più numeroso (tali stati intrecciati sono molto più probabili) che l’insieme degli stati di minima energia con tutti i fili posti a contatto del tavolo.
Poiché gli stati a fili intrecciati non corrispondono al minimo assoluto dell’energia gravitazionale, essi sono stati di equilibrio metastabile.
Se si facesse vibrare il tavolo con intensità sufficiente, i fili tenderebbero a cadere man mano verso il tavolo fino a districarsi. Questo principio è lo stesso che usiamo quando agitiamo un sacco, poniamo, di noci per meglio assestarle. Nell’assestamento, le noci cadono mediamente verso il basso, diminuendo la loro energia potenziale gravitazionale.
Riassumendo, i fili si attorcigliano perché noi gli forniamo energia attraverso il movimento e questo fa si che, protendendo verso l’equilbirio termodinamico, cominceranno a muoversi affinché l’equilibrio possa essere raggiunto.
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