Come funziona il lavoro? - Peter Bohacek
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0:14 - 0:15Nella fisica
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0:15 - 0:18I concetti di lavoro e potenza ci aiutano a comprendere
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0:18 - 0:21e spiegare un sacco di cose nel nostro universo.
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0:21 - 0:23Iniziamo con il lavoro.
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0:23 - 0:26Il lavoro positivo è l'energia che introduciamo in un sistema,
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0:26 - 0:30ed il lavoro negativo è l'energia che viene trasferita all'esterno.
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0:30 - 0:34Immaginte il lavoro positivo come ad una somma di denaro che viene aggiunta al vostro conto in banca
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0:34 - 0:37e al lavoro negativo come al denaro prelevato.
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0:37 - 0:38Nel sistema metrico
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0:38 - 0:41lavoro ed energia sono misurati in joule.
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0:41 - 0:46Come esempio prendiamo un bell'orologio antico a pendolo.
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0:46 - 0:48Trasferiamo l'energia all'orologio
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0:48 - 0:49quando giriamo la manovella
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0:49 - 0:52per sollevare i due pesanti cilindri al suo interno.
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0:52 - 0:55Facendo questo, stiamo esercitando una forza positiva,
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0:55 - 0:57aggiungendo energia all'orologio,
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0:57 - 1:01e quell'energia viene immagazzinata come potenziale energia gravitazionale.
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1:01 - 1:05Possiamo calcolare l'ammontare di lavoro esercitato moltiplicando la forza che applichiamo
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1:05 - 1:08per la distanza su cui applichiamo la forza.
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1:08 - 1:10Per sollevare i cilindri metallici
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1:10 - 1:13dobbiamo applicare una forza equivalente al loro peso.
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1:13 - 1:15Il che vuol dire: uguale alla forza di gravità
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1:15 - 1:18che attrae verso terra i cilindri.
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1:18 - 1:20Questi cilindri pesano 300 newton,
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1:20 - 1:21sono piuttosto pesanti,
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1:21 - 1:23circa quanto un piccolo bambino,
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1:23 - 1:25e se li solleviamo di mezzo metro,
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1:25 - 1:27allora applichiamo 300 newton
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1:27 - 1:29moltiplicato per 0,5 metri
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1:29 - 1:32o 150 joule di lavoro.
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1:32 - 1:35La potenza è la velocità con la quale l'energia viene trasferita.
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1:35 - 1:36Quando diciamo velocità,
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1:36 - 1:38intendiamo la quantità di energia trasferita
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1:38 - 1:40per unità di tempo.
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1:40 - 1:42Nel sistema metrico, la potenza viene misurata in
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1:42 - 1:44joule per secondo,
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1:44 - 1:46o watt.
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1:46 - 1:48Il termine watt risale a James Watt,
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1:48 - 1:51il quale inventò il termine di cavallo vapore
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1:51 - 1:52per misurare la quantità di potenza
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1:52 - 1:55prodotta da un tipico cavallo da traino.
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1:55 - 1:58James Watt era un produttore di macchine a vapore industriali
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1:58 - 2:00e voleva che i suoi potenziali clienti
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2:00 - 2:01riuscissero a fare paragoni
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2:01 - 2:04tra le sue macchine a vapore e una quantità a loro conosciuta,
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2:04 - 2:07la potenza che potevano ottenere da un cavallo al lavoro.
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2:07 - 2:09Fu un'idea così utile
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2:09 - 2:11che l'unità del sistema metrico per la potenza, il watt,
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2:11 - 2:14prese il nome proprio da James Watt.
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2:14 - 2:16Seguendo i passi di James Watt
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2:16 - 2:18paragoniamo l'ammontare di potenza che ci vuole
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2:18 - 2:19per far funzionare questo orologio a pendolo
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2:19 - 2:21alla potenza di cui avremmo bisogno per illuminare
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2:21 - 2:24una lampadina da 100 watt.
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2:24 - 2:26Possiamo misurare la potenza che una persona usa
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2:26 - 2:27per caricare l'orologio
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2:27 - 2:29dividendo la quantità di lavoro svolto
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2:29 - 2:31per il tempo necessario ad eseguirlo.
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2:31 - 2:34Se ci vuole 1 minuto, o 60 secondi,
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2:34 - 2:35per sollevare i pesi,
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2:35 - 2:38allora sta esercitando 150 joule
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2:38 - 2:39diviso per 60 secondi,
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2:39 - 2:43o 2,5 joule per secondo di lavoro.
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2:43 - 2:45Sta aggiungendo energia all'orologio
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2:45 - 2:48nella misura di 2,5 watt.
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2:48 - 2:50È necessaria 40 volte quell'energia
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2:50 - 2:53per illuminare una lampadina da 100 watt.
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2:53 - 2:55Prima di far funzionare l'orologio
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2:55 - 2:56l'energia viene immagazzinata
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2:56 - 2:59come potenziale energia gravitazionale dei cilindri.
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2:59 - 3:00È come il vostro conto in banca
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3:00 - 3:03quando avete appena depositato del denaro.
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3:03 - 3:04Ma se lasciamo funzionare l'orologio,
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3:04 - 3:07i cilindri lentamente si muoveranno verso il basso.
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3:07 - 3:09L'energia sta abbandonando l'orologio.
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3:09 - 3:11Infatti, quando i cilindri raggiungono il fondo,
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3:11 - 3:14tutta l'energia che avevamo inserito avrà abbandonato l'orologio.
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3:14 - 3:16Quindi, quanta potenza usa l'orologio?
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3:16 - 3:21In altre parole, quanti joule di energia per secondo abbandonano l'orologio
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3:21 - 3:26se i cilindri impiegano 5 giorni per ritornare alla loro posizione iniziale?
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3:26 - 3:27Possiamo calcolarlo
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3:27 - 3:29perché sappiamo già quanto lavoro abbiamo esercitato
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3:29 - 3:31quando abbiamo sollevato i cilindri:
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3:31 - 3:32150 joule.
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3:32 - 3:36Ma questa volta, ci sono voluti 5 giorni invece di un minuto.
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3:36 - 3:39Cinque giorni è 5 x 24
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3:39 - 3:40x 60
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3:40 - 3:42di nuovo x 60
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3:42 - 3:45o 432 000 secondi.
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3:45 - 3:47Quindi dividiamo il lavoro esercitato per il tempo
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3:47 - 3:53e otteniamo come risultato circa 0,00035 joule per secondo
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3:53 - 3:57o circa 0,35 milliwatt.
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3:57 - 3:59È una minuscola quantità di potenza.
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3:59 - 4:01Questo orologio usa così poca potenza
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4:01 - 4:04che riuscireste a farne funzionare 300 000
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4:04 - 4:08sfruttando la stessa potenza che ci vuole per illuminare una sola lampadina da 100 watt.
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4:08 - 4:10È vero! Potresti far funzionare un orologio in ogni casa
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4:10 - 4:13in una città di medie dimensioni con quella potenza.
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4:13 - 4:15È una conclusione piuttosto sbalorditiva
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4:15 - 4:16e ci è voluta la conoscenza del lavoro
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4:16 - 4:19e della potenza per capirlo.
- Title:
- Come funziona il lavoro? - Peter Bohacek
- Speaker:
- Peter Bohacek
- Description:
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Guarda l'intera lezione: http://ed.ted.com/lessons/how-does-work-work-peter-bohacek
I concetti di lavoro e potenza ci aiutano a divulgare e comprendere molte delle leggi fisiche che governano il nostro universo. In questa lezione, Peter Bohacek esplora l'interazione dei due concetti quando sono applicati a due oggetti comuni: una lampadina e un orologio a pendolo.
Lezione di Peter Bohacek, animazione di Luke Cahill.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:31
Anna Cristiana Minoli approved Italian subtitles for How does work... work? | ||
Anna Cristiana Minoli accepted Italian subtitles for How does work... work? | ||
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Claudio Dinapoli added a translation |