Il facchino, il notaio e il rapporto fra energia, lavoro e potenza

Il facchino, il notaio e il rapporto fra energia, lavoro e potenza
JAYSON BRAGA / BRAZIL PHOTO PRESS 
 Il ginnasta brasiliano Arthur Zanetti

Il concetto di energia non è immediato. Prima di capire che cos’è l’energia dobbiamo definire un concetto che lo precede, quello di lavoro. Si definisce lavoro l’utilizzo di una forza per spostare qualcosa. La quantità di lavoro dipende da quanta forza si usa e su quale distanza spostiamo l’oggetto; dal punto di vista matematico il lavoro è il prodotto di una forza per una lunghezza.

Compiamo un lavoro quando alziamo un peso contro la forza di gravità, per esempio una cassa di mele. L’entità del nostro lavoro dipende dalla massa da spostare (quante mele ci sono nella cassa?), dall’entità della forza gravitazionale (siamo sulla Terra o sulla Luna?) e dall’altezza a cui vogliamo porre l’oggetto (sul tavolo o su uno scaffale in alto?).

Spesso la massa è quella del nostro corpo: per esempio compiamo lavoro quando saliamo una scala. Dato che la forza di gravità è identica in Valle d’Aosta e in Abruzzo e la massa da spostare è costante da anni (alla linea ci teniamo), il lavoro da compiere è maggiore se vogliamo salire sulla vetta del Monte Bianco, a 4810 metri di quota, piuttosto che su quella del Gran Sasso, a 2912 metri.

Nel linguaggio comune «lavoro» ha anche altri significati. Sia un facchino sia un notaio «lavorano»; dal punto di vista scientifico il facchino lavora molto più del notaio, anche se non lo intuiresti dai loro guadagni. Ma in questo caso, appunto, la scienza non c’entra.

Come si fa a descrivere la capacità di un sistema (un litro di benzina, un essere vivente, un sasso che cade, una macchina) di compiere lavoro? Qual è il parametro che quantifica questa capacità? Siamo arrivati: la capacità di compiere un lavoro è l’energia. Essa non va confusa con la potenza, che invece descrive la rapidità di impiego dell’energia, ossia l’energia usata per unità di tempo.

Due atleti con uguale massa corporea che gareggiano nella finale olimpica dei 100 metri compiono esattamente lo stesso lavoro nella gloriosa impresa; l’atleta che svilupperà un briciolo di potenza in più impiegherà un attimo di tempo in meno, così arriverà per primo al traguardo. E questo basterà per fare la differenza tra l’immortale gloria olimpica e l’oblio. 



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