How does work...work? - Peter Bohacek

Come funziona il lavoro? - Peter Bohacek

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traduttore: Claudio Dinapoli Revisore: Anna Cristiana Minoli

In Physics,

Nella fisica

the concepts of work and power help us understand

I concetti di lavoro e potenza ci aiutano a comprendere

and explain lots of things in our universe.

e spiegare un sacco di cose nel nostro universo.

Let's start with work.

Iniziamo con il lavoro.

Positive work is the energy we put into a system,

Il lavoro positivo è l'energia che introduciamo in un sistema,

and negative work is energy that is transferred out.

ed il lavoro negativo è l'energia che viene trasferita all'esterno.

Think of positive work as money being added to your bank account,

Immaginte il lavoro positivo come ad una somma di denaro che viene aggiunta al vostro conto in banca

and negative work as money taken out.

e al lavoro negativo come al denaro prelevato.

In the metric system,

Nel sistema metrico

work and energy are measured in Joules.

lavoro ed energia sono misurati in joule.

As an example, let's take a beautiful, old, mechanical grandfather clock.

Come esempio prendiamo un bell'orologio antico a pendolo.

We transfer energy into the clock

Trasferiamo l'energia all'orologio

when we turn the crank

quando giriamo la manovella

to raise the heavy metal cylinders inside the clock.

per sollevare i due pesanti cilindri al suo interno.

When we do this, we are doing positive work,

Facendo questo, stiamo esercitando una forza positiva,

adding energy to the clock,

aggiungendo energia all'orologio,

and that energy is stored as gravitational potential energy.

e quell'energia viene immagazzinata come potenziale energia gravitazionale.

We can calculate the amount of work done by multiplying the force we apply

Possiamo calcolare l'ammontare di lavoro esercitato moltiplicando la forza che applichiamo

times the distance over which we apply the force.

per la distanza su cui applichiamo la forza.

To raise the metal cylinders,

Per sollevare i cilindri metallici

we need to apply a force equal to their weight.

dobbiamo applicare una forza equivalente al loro peso.

That is, equal to the force of gravity

Il che vuol dire: uguale alla forza di gravità

pulling downward on the cylinders.

che attrae verso terra i cilindri.

These cylinders weight 300 Newtons,

Questi cilindri pesano 300 newton,

which is pretty heavy,

sono piuttosto pesanti,

about as much as a small child,

circa quanto un piccolo bambino,

and if we lift them 1/2 meter,

e se li solleviamo di mezzo metro,

then we do 300 Newtons

allora applichiamo 300 newton

times 1/2 meter

moltiplicato per 0,5 metri

or 150 Joules of work.

o 150 joule di lavoro.

Power is the rate at which energy is transferred.

La potenza è la velocità con la quale l'energia viene trasferita.

When we say rate,

Quando diciamo velocità,

we mean the amount of energy transferred

intendiamo la quantità di energia trasferita

per unit of time.

per unità di tempo.

In the metric system, power is measured in

Nel sistema metrico, la potenza viene misurata in

Joules per second,

joule per secondo,

or Watts.

o watt.

The term Watt goes back to James Watt,

Il termine watt risale a James Watt,

who came up with the concept of horsepower

il quale inventò il termine di cavallo vapore

to measure the amount of power

per misurare la quantità di potenza

produced by a typical work horse.

prodotta da un tipico cavallo da traino.

James Watt was a producer of industrial steam engines,

James Watt era un produttore di macchine a vapore industriali

and he wanted his potential customers

e voleva che i suoi potenziali clienti

to be able to make comparisons

riuscissero a fare paragoni

between his steam engines and a familiar quanity,

tra le sue macchine a vapore e una quantità a loro conosciuta,

the power they could get from a working horse.

la potenza che potevano ottenere da un cavallo al lavoro.

It was such a useful idea

Fu un'idea così utile

that the metric system unit for power, the Watt,

che l'unità del sistema metrico per la potenza, il watt,

is named after James Watt.

prese il nome proprio da James Watt.

Following in James Watt's footsteps,

Seguendo i passi di James Watt

let's compare the amount of power it takes

paragoniamo l'ammontare di potenza che ci vuole

to run this grandfather clock

per far funzionare questo orologio a pendolo

to the power we'd need to run

alla potenza di cui avremmo bisogno per illuminare

a bright, 100-Watt light bulb.

una lampadina da 100 watt.

We can measure the power a person uses

Possiamo misurare la potenza che una persona usa

to wind the clock

per caricare l'orologio

by dividing the amount of work they did

dividendo la quantità di lavoro svolto

by the time it took them to do it.

per il tempo necessario ad eseguirlo.

If it takes 1 minute, or 60 seconds,

Se ci vuole 1 minuto, o 60 secondi,

to lift the weights,

per sollevare i pesi,

then they are doing 150 Joules

allora sta esercitando 150 joule

divided by 60 seconds,

diviso per 60 secondi,

or 2.5 Joules per second of work.

o 2,5 joule per secondo di lavoro.

They are adding energy to the clock

Sta aggiungendo energia all'orologio

in the rate of 2.5 Watts.

nella misura di 2,5 watt.

You would need about 40 times as much

È necessaria 40 volte quell'energia

to run a bright, 100-Watt light bulb.

per illuminare una lampadina da 100 watt.

Before we let the clock run,

Prima di far funzionare l'orologio

the energy is stored

l'energia viene immagazzinata

as gravitational potential energy of the cylinders.

come potenziale energia gravitazionale dei cilindri.

It's like your bank account

È come il vostro conto in banca

when you have just deposited money.

quando avete appena depositato del denaro.

But if we let the clock run,

Ma se lasciamo funzionare l'orologio,

the cylinders slowly move downward.

i cilindri lentamente si muoveranno verso il basso.

Energy is leaving the clock.

L'energia sta abbandonando l'orologio.

In fact, when the cylinders get to the bottom,

Infatti, quando i cilindri raggiungono il fondo,

all the energy that we put in will have left.

tutta l'energia che avevamo inserito avrà abbandonato l'orologio.

So how much power does the clock use?

Quindi, quanta potenza usa l'orologio?

That is, how many Joules of energy per second leave the clock

In altre parole, quanti joule di energia per secondo abbandonano l'orologio

if it takes 5 days for the cylinders to return to their original position?

se i cilindri impiegano 5 giorni per ritornare alla loro posizione iniziale?

We can figure this out

Possiamo calcolarlo

because we already know how much work we did

perché sappiamo già quanto lavoro abbiamo esercitato

when we lifted the cylinders:

quando abbiamo sollevato i cilindri:

150 Joules.

150 joule.

But this time, it took 5 days rather than a minute.

Ma questa volta, ci sono voluti 5 giorni invece di un minuto.

Five days is 5 times 24

Cinque giorni è 5 x 24

times 60

x 60

times 60 again

di nuovo x 60

or 432,000 seconds.

o 432 000 secondi.

So we divide the work done by the time

Quindi dividiamo il lavoro esercitato per il tempo

and find the answer of about 0.00035 Joules per second,

e otteniamo come risultato circa 0,00035 joule per secondo

or about 0.35 milliwatts.

o circa 0,35 milliwatt.

That's a tiny amount of power.

È una minuscola quantità di potenza.

This clock uses so little power

Questo orologio usa così poca potenza

that you could run almost 300,000 clocks

che riuscireste a farne funzionare 300 000

using the same power it takes to run one 100-Watt light bulb.

sfruttando la stessa potenza che ci vuole per illuminare una sola lampadina da 100 watt.

That's right, you could run a clock in every house

È vero! Potresti far funzionare un orologio in ogni casa

in a medium sized city with that much power.

in una città di medie dimensioni con quella potenza.

That's a pretty amazing conclusion

È una conclusione piuttosto sbalorditiva

and it took knowledge of work

e ci è voluta la conoscenza del lavoro

and power to figure it out.

e della potenza per capirlo.