Lavoro, Energia e Potenza

Elementi di Fisica e applicazioni
Carlo Elce
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Lavoro, Energia e Potenza
Potenza
La Potenza P è il rapporto tra il lavoro fatto da una forza e l'intervallo di tempo
impiegato per compierlo. L'unità di misura SI per la potenza è
joule
1. watt = 1
sec .
Lavoro fatto:
ΔW
Intervallo di tempo impiegato a compiere il lavoro W :
Δt
Potenza:
ΔW
P
Δt
I 500 fari allo stadio richiedono 500.000 Watt per funzionare. Quanto lavoro deve
essere fatto per far funzionare queste luci per una partita della durata di quattro ore?
P
t
W
5
5. 10 . watt
4. hr
P. t
W = 7.2 10
9
joule
Un bel po' di lavoro. Quanto alto dovete portare un container di 5 tonnellate per fare
la stessa quantità di lavoro?
W m. g. h
M
h
5. ton
W
M. g
h = 162 km
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Carlo Elce
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Una automobile di massa M sta salendo una collina che ha una pendenza di 30 gradi
ad una velocità costante v. Qual è la potenza spesa dal motore dell'auto?
M
1. ton
v
55. mph
θ
30. deg
Il motore applica una forza per far muovere l'auto a velocità costante su per il pendio.
F
La forza applicata applicata è:
F applicata M. g. sin θ
3
F applicata = 4.4 10
newton
Per un oggetto che si muove in una certa direzione a causa di una forza, il lavoro
ΔW fatto sull'oggetto dalla forza costante applicata F è uguale al prodotto della
componente della forza nella direzione del moto dell'oggetto
Δx. Siccome la forza applicata e la velocità sono parallele
F x F applicata
e
Δ W F applicata. Δ x
possiamo scrivere la potenza P come
.
ΔW
Δx
F applicata.
F applicata. v
P
Δt
Δt
dove v è la velocità media
La potenza P può essere ora calcolata
P
F applicata. v
P = 1.1 10
5
watt
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Fx
e lo spostamento