In 127 s un blocco viene trascinato per
Categoria: FISICA | LAVORO ED ENERGIA | POTENZA
In 127 s un blocco viene trascinato per 68 cm su un piano orizzontale da una forza di 79 N, la cui direzione forma un angolo di 69° rispetto al piano stesso. Calcola la potenza con la quale viene eseguito il lavoro.
1) Lavoro ed Energia
In questa unità didattica affronteremo due argomenti nuovi, l’uno strettamente correlato all’altro. Daremo infatti una definizione fisica al concetto di lavoro e mostreremo come esso si lega all’energia. Capiremo poi come questa relazione sia fondamentale per lo studio di quella branchia della fisica che denominiamo dinamica. Lavoro ed energia ci permettono infatti di comprendere a pieno fenomeni che osserviamo quotidianamente. Basti pensare agli sforzi che compiamo quando andiamo a correre, o alla carica improvvisa che acquisiamo quando beviamo una bevanda zuccherata. Si tratta dunque di un argomento che, per quanto possa sembrare astratto e lontano dalla tangibilità, è in realtà estremamente concreto e vicino a tutti noi.
2) Potenza
Con questa lezione introduciamo un concetto nuovo, ma di cui sicuramente ognuno di voi avrà già sentito parlare almeno una volta nella vita: la potenza. Nella vita di tutti i giorni capita spesso che non ci interessi molto del lavoro compiuto da una forza, bensì come esso si relaziona ad altre grandezze, come, ad esempio, il tempo.
Seppur venga utilizzato nei contesti più disparati, il significato fisico di potenza si avvicina notevolmente a quello che abbiamo nel nostro immaginario. Di seguito riportiamo gli aspetti fondamentali da conoscere.
Una forza trascina un blocco su un piano orizzontale in 127 s. Il nostro obiettivo è conoscere la potenza con cui avviene questo spostamento. Per farlo bisogna ricorrere al concetto di lavoro che, per definizione, è dato dal prodotto scalare tra forza e spostamento. Dunque, una volta calcolato questo dato, sarà sufficiente dividerlo per il tempo durante il quale agisce la forza per ottenere la potenza esercitata. Non si tratta di un quesito complicato, anzi. Ciò non ci autorizza però a sottovalutarne l’importanza. Sono infatti questi semplici esercizi che ci permettono di consolidare le conoscenze base per il proseguo del nostro percorso.
La potenza è definita:
$$P=\frac{L}{t}$$
Ovvero come lavoro svolto nell’unità di tempo. Nel caso preso in esame il lavoro della forza è pari a:
$$L=\vec F\cdot \vec S=FS\cos\alpha=$$
$$=79N\times0,68m\times0,358=19,3J$$
La potenza sviluppata vale dunque:
$$P=\frac{19,3J}{127s}=0,152W$$
