La lampadina ha mutato le consuetudinisociali e la vita umana più di qualsiasi altra invenzione. (Thomas Edison)

FORZACOS’E’?Trazione o spinta esercitata su qualunque corpo.Ogni corpo non soggetto a forze persevera nel suo statodi quiete o di moto rettilineo ed uniforme.

FORZE IN NATURA:- Forze gravitazionali (Newton 1687): si esercitano tra tutti i corpi dell’universo in quanto dotati di massa- Forze elettromagnetiche: si esercitano tra cariche ferme e cariche in moto- Interazioni nucleari:forze che si esercitano a livello di nucleo

Una forza applicata ad un corpo può produrre diversi effetti:1) deformazione (effetto statico)2) movimento (effetto dinamico)

Forza può agire: - per contatto - a distanza (calamita, gravità)

Forze possono essere:- elastiche se ci effetti scompaiono quando la forza

cessa la sua azione;- anaelastiche se ci effetti permangono

COME CALCOLARLA?La forza ha una direzione e può essere quantificata.Es: che forza devo fare per sollevare un peso da 2 kg?Peso = massa x forza di gravitàForza di gravità terrestre = 9,8 m/sec2 = accelerazioneForza = massa x accelerazioneEs: F = 2 x 9,8 = 19,6 N

Unità di misura:Newton: forza che applicata ad un corpo di massa 1 kgè in grado di imprimere un’accelerazione di 1 m/s2

1 Newton = 1 kg x 1 m/s2

LAVOROCOS’E’?Usare la forza per fare qualcosa.

COME MISURARLO?Es: che lavoro dovrò fare per spostare una pietra di 5 kg per 10 m?

Unità di misura1 Joule = 1N x 1m1 caloria = 4,2 J

F = 5 x 9,8 = 49 NL = F x s = 49 x 10 = 490 Joule

ENERGIACOS’E’?- capacità di compiere un lavoro- capacità di produrre dei cambiamenti- capacità di far succedere qualcosa

“Poiché non possiamo dare una definizione generale dienergia, il principio della conservazione dell’energia significa semplicemente che c’è qualcosa che resta costante (in ogni processo fisico). Ebbene, quali che siano le informazioni che i futuri esperimenti ci forniranno, sappiamo in anticipo che vi sarà qualcosa che resta costante e che potremo chiamare energia.”

H. Poincarè

COME SI MISURA?In termini di quanto lavoro viene prodotto.unità di misura energia = unità di misura lavoro =Joule, calorie, kWh1 cal = 4,25 J

ENERGIA IN NATURA- energia chimica- energia luminosa- energia elettrica- energia termica- energia meccanica

POTENZACOSA INDICA?La rapidità con cui viene compiuto un lavoro.

COME SI MISURA?P = L / t1 watt = 1 Joule / 1 sEs: che potenza ho se sposto un oggetto di 5 kg per 2 min 10 secondi?

P = L/t L = F x s F = 5 x 9,8 = 49NP = (49x2)/10 = 9,8 watt

Se P è costante L = P x t

Indica la quantità di lavoro o energia usata in un determinato processo.1 kWh = 3,6 x 106 Joule = 3.600.000 J1 Ws = 1 J

ESEMPI DI POTENZA

Orologio da polso = 0,02 mWLuce della bici = 3 WUomo (potenza continuativa) =100WPotenza media di un cavallo = 500 WMotorino = 1000 W = 1 kWAuto media cilindrata = 55 kWCamion da 15 t = 240 kWCentrale nucleare = 1300 kW

ESEMPI DI QUANTITA’ DI ENERGIA/LAVORO

1 Ws sollevare 1 l di acqua di 10 cm1000 Ws riscaldare di 0,2°C 1 l di acqua

0,1 kWh portare 1 l di acqua da 0°C a 100°C

0,2 kWh superare 1000 m di dislivello

6,3 kWh far evaporare 1 l di acqua69 kWh perché un’auto di media cilindrata

percorra 100 km in autostrada

2700 kWh affinchè un Intercity percorra 100 km in pianura ad una velocità massima di 250 km/h

COSA RIESCO A FARE CON 1 kWh?

- 10 ore di luce con una lampadina da 100 W- 50 ore di luce con una lampadina da 20 W- 2 minuti di doccia calda- due serate di TV- fare 1,5 km in automobile- fare 200-400 km in bici (dipende dalla velocità!)

ATTIVITA’ KJ consumati in un’ora da una persona di 70 kg

Dormire 0 + metabolismo basale

Seduti a scrivere 117 “

In piedi fermi 134 “

Guidare l’auto 225 “

Suonare il pianoforte 305 “

Camminare (5 km/h) 661 “

Far ginnastica 778 “

Danzare un lento 845 “

Pedalare veloce 2151 “

Nuotare (3 km/h) 2239 “

Danzare un ballo veloce 2507 “

Correre (12 km/h) 3620 “