Re: Quesito sul Joule

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Fri, 15 Dec 2006 21:30:21 +0100

Antonio ha scritto:
> In un testo di fisica leggo: "si dice Joule il lavoro compiuto per
> sollevare di un metro un oggetto che pesa un ettogrammo"
A me sembra che la sefinizione che ha citato Antonio sia
semplicemente abominevole.

Primo: si parla di un oggetto che "pesa un ettogrammo".
Questo e' sbagliato, perche' grammo, ettogrammo, kilogrammo, sono
unita' di massa e nn di peso.

Inoltre la relazione e' solo approssimata: il peso di una massa di un
ettogrammo (0.1 kg) e' 0.98 N: c'e' quindi unerroe di cerca il 2%.

Terzo: la definizione di lavoro va data in relazione a forza e
spostamento, e senza mettere in ballo la forza di gravita', che ha
infatti causato una bella confusione, come si vede in tutta la
discussione.
La definizione e':

"1 joule (minuscolo) ovvero 1 J (maiuscolo) e' il lavoro compiuto da
una forza quando il corpo cui e' applicata si sposta di 1 metro nella
direzione e verso della forza.

Entrando nel merito della discussione, si e' creata una notevole
confusione tra la definizione di lavoro e la dinamica del corpo, la
quale dipende ovviamente da *tutte* le forze che agiscono su di esso.

Per es. se io sollevo il solito corpo che pesa 1 newton, su quel corpo
agiscono almeno due forze:
1) la forza di gravita', che non posso togliere in alcun modo
2) la forza dovuta alla mia mano, che posso cambiare a mio piacere nel
corso del sollevamento.
Il lavoro della forza di gravita' e' sempre e comunque -1 joule
(negativo, dato che lo spostamento e' in verso opposto alla forza).
Il lavoro della *mia* forza puo' essere qualsiasi: dipende da me.

A questo punto posso far intervenire le leggi della dinamica, o meglio
una loro conseguenza: il teorema delle forze vive, che dice:

"la variazione dell'energia cinetica di un corpo e' uguale al lavoro
di *tutte* le forze agenti sul corpo".

Se per es. il corpo era inizialmente fermo ed e' fermo anche alla
fine, la variazione di en. cinetica e' nulla, e nullo sara' anche il
lavoro.
Dato che Lgrav = -1 J, ne segue che Lmio = +1 J.
Non ha alcuna importanza quello che e' successo nelle fasi intermedie
del moto.
Se invece il corpo arriva alla fine con una certa velocita', allora la
variazione di en. cinetica e' positiva, quindi Lmio > 1 J.

La differenza e' dovuta al fatto che mentre la forza di gravita' e'
invariabile, la forza della mia mano (come ho gia' detto) puo' essere
variata a volonta', e non e' quindi strano che cambi anche il lavoro
fatto.


-- 
Elio Fabri
Received on Fri Dec 15 2006 - 21:30:21 CET

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