LA POTENZA
Quando una forza compie un lavoro, cioè sposta un corpo, impiega un certo tempo. Sappiamo bene, infatti, che una delle grandezze che caratterizza il movimento di un corpo è proprio il tempo; per esempio, quando pedaliamo in bicicletta possiamo variare la forza che applichiamo ai pedali per spostarci più o meno velocemente, cioè impiegando più o meno tempo per percorrere una certa distanza.
Nella misura del lavoro, però, il tempo non viene considerato: il lavoro compiuto da una forza per eseguire un determinato spostamento è lo stesso indipendentemente dal tempo impiegato.
Esiste, invece, un’altra grandezza che prende in considerazione il tempo nel quale viene compiuto un certo lavoro: è la potenza, che esprime il rapporto tra il lavoro
compiuto da una forza e il tempo impiegato per compierlo.
Questa formula ci dice sia che una forza è tanto più potente quanto più lavoro compie nella stessa unità di tempo, cioè che potenza e lavoro sono direttamente proporzionali, sia che una forza che compie lo stesso lavoro in metà tempo rispetto a un’altra forza ha una potenza doppia, cioè che potenza e tempo sono inversamente proporzionali.
Se pensiamo, per esempio, al motore di un’auto, esso è tanto più potente quanto più è in grado di spostarla velocemente, cioè di compiere un certo lavoro impiegando meno tempo.
L’unità di misura della potenza nel sistema internazionale è il watt (W), che corrisponde alla potenza che compie il lavoro di 1 joule in 1 secondo:
Poiché 1W è una quantità di potenza piuttosto piccola, molto frequentemente vengono utilizzati i suoi multipli, come il kilowatt (kW), il megawatt (MW) e il gigawatt (GW): 1 kW = 1000 W; 1 MW = 1 milione di W; 1 GW = 1 miliardo di W.
Dalla formula della potenza (P = L/t) si ricava, come formula inversa, la formula che consente di calcolare il lavoro conoscendo la potenza applicata e il tempo impiegato:
Da questa formula è stata ricavata un’unità di misura del lavoro spesso utilizzata: il kilowattora (kWh), che corrisponde al lavoro compiuto in un’ora da una potenza di 1 kW.