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Titolo: Quesito sul Joule

In un testo di fisica leggo: "si dice Joule il lavoro compiuto per sollevare 
di un metro un oggetto che pesa un ettogrammo" il quesito è questo: non 
bisognerebbe aggiungere "per sollevare a velocità costante"? voglio dire se 
c'è accelerazione diversa da zero il lavoro compiuto sarebbe maggiore di 
1Joule o ci sono altre implicazioni che mi sfuggono? grazie
Antonio 

 ha scritto nel messaggio
news:WPZfh.79253$Fk1.3...@twister2.libero.it...

No, l'accelerazione non c'entra.
Se supponi che l'etto di burro sia inizialmente fermo sul pavimento e alla
fine si trovi ancora fermo su un buffet a un metro da terra, l'eventuale
energia cinetica creatasi durante il tragitto si e' comunque ritrasformata
in energia potenziale gravitazionale.
In altre parole la forza che solleva il peso, durante il tragitto, lavora,
per una fetta verso il campo gravitazionale, per un'altra fetta verso
l'energia cinetica.
La fetta che riguarda l'energia cinetica, a fine tragitto, avra' dato
contributo nullo dato che supponiamo il corpo fermo sia all'inizio che alla
fine.
Saluti
Mino Saccone

Antonio ha scritto:

Il lavoro come ben sai è una grandezza scalare ed è dato dal prodotto
del modulo forza (F) per il modulo spostamento (S):
                                                             L =F·S
                (1)
(vettore forza e vettore spostamente hanno la stessa direzione).
                                                 L = F·S·cos(phi)
               (2)
dove: phi è l'angolo che si viene a formare tra il vettore forza (F) e
il vettore spostamento (S).
La forza viene misurata in Newtoton (N) e lo spostamento in metri.
Il lavoro compiuto da una forza F di 1 N (prallela allo spostamento, S)
che sposta un sistema di 1.00 metri  (non soggetto a forze di attrito)
è:
                                             L = 1N·1m·cos(°0) = 1 J
La forza peso è data dal prodotto della massa per la gravità (g = 9.8
m/sec^2)
                                                 Forza peso = m·g
            (3)
Un sistema di massa, m, sottoposto ad una accelerazione (a)  la forza,
F, è pari a:
                                                     F = m·a
                  (4)
sostituendo la (3) nella (1)  o nella (2) avremo:
                                        L = m·g.S
                  (5)
                                        L = m·g·S·cos(phi)
la (5) ci sta ad indicare l'energia potenziale di un sistema ad
un'altezza h rispetto a un punto di riferimento (Ep = m·g·h).
Sostiduendo la (4) nella (1) o nella (2) avremo:
                                               L = m·a·S
                 (6)
                                               L = m·a·cos(phi)
               (7)

 ha scritto nel messaggio 
news:WPZfh.79253$Fk1.3...@twister2.libero.it...
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Questa definizione non la conoscevo, io sapevo la classica 
definizione per cui il Joule è il lavoro
che una forza di 1N compie per spostare di  1metro la massa di un 
corpo.
Comunque la velocità costante non è il punto!, anzi, velocità 
costante significa proprio assenza di forze, Newton docet.
La massa di 0.1kg moltiplicata per l'accellerazione di gravità ci 
dà qualcosa circa 1N,
e se la sollevi per un metro ti da' qulacosa circa 1joule.
Il lavoro è compiuto da una forza, e l'accellerazione è solo la 
conseguente applicazione di essa, la velocità, quindi, non potrà 
mai essere costante
se una forza compie un lavoro.
LA FORZA COMPIE IL LAVORO!
Lavoro =  forza per spostamento, chiaramente quell'equazione va 
presa con le dovute cautele, trattasi di integrale nel caso si 
abbiano particolari traiettorie e forze variabili lungo di esse, 
in tal caso, sarebbe oppurtuno parlare di lavoro compiuto da un 
campo di forze nel quale la massa si sposta.
Una forza di 1N per uno spostamento di 1 metro di un oggetto(da 
un portacenere ad un lingotto d'oro, a un elefante) è sempre 
1Joule, ovvio che un portacenre avrà differente accellerazione 
rispetto ad un lingotto d'oro.

 ha scritto:

No. comunque sia,  purchè l'oggetto arrivi ad un metro d'altezza con 
velocità nulla verticale, il lavoro compiuto è di un Joule.
Ciòe, ad esempio, potrei applicare una forza solo per i primi dieci 
centimetri in modo da produrre un moto verso l'alto che inverte il senso 
ad un metro d'altezza. Il prodotto forzaXspostamento ( ma forse si 
tratterebbe di un integrale, se la forza varia )darebbe comunque 1 Joule.
Non è che ci ho mai provato a fare questo conto, ma il risultato mi 
viene naturale dal principio di conservazione dell'energia.

Grazie, per le risposte, aggiungo qualche numero per chiarire meglio il 
senso della mia domanda (la prossima volta usero' i numeri da subito!)
Se sollevo di 1m un oggetto di 0,1 kg a velocità costante (rispetto al 
suolo) considero, per il principio di inerzia, due forze uguali ed opposte:
1)ho una forza con la stessa direzione orientata del moto
2)ho il peso P=mg
so che mg=0,1kg * 9,81 m/s^2 =circa 1 N
in questo senso il lavoro delle due forze è pari rispettivamente a 1J e 
a -1J mentre il lavoro totale=0
Se ho lo stesso corpo di 0,1 kg e lo sollevo di 1m con accelerazione pari ad 
esempio a 1m/s^2 allora F_ris=0,1 N ed il lavoro totale svolto è pari a 0,1J
ecco forse stavolta ce l'ho fatta! Vi chiedo: i ragionamenti ed i calcoli 
proposti sono corretti? grazie davvero per le risposte
Antonio 

 Mino Saccone
Ciao
mi consento di dissentire.
Il problema e' che nella definizione riportata manca il soggetto.
Il lavoro fatto da quale forza?
Se si omette il soggetto non e' affatto banale.
Per esempio il lavoro compiuto per salire in cima ad un palazzo e poi
scendere al punto di partenza e' zero?
Non mi pare proprio visto che alla fine io sono sudato!
Invero se calcolo il lavoro compiuto dalla forza gravitazionale sara'
zero.
Mi pare d'obbligo che si dica sempre il lavoro di quale forza, perche'
in caso contrario puo' nascere un legittimo dubbio come quello di
Antonio.
ciao 
  Paolo

 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

se una forza compie un lavoro.
Questa mi spiace, caro bingobongo, ma e' una grande sciocchezza.
(purtroppo non e' nemmeno la sola che hai scritto).
Se fosse cosi', ad esempio, su di un'automobile che si muove a 50 km/h
costantemente nessuna forza compierebbe lavoro? 

 costantemente nessuna forza compierebbe lavoro?
Ma si, certo, una forza che compie lavoro puņ essere bilanciata 
da un altra e la risultante essere nulla.
Se mi dici l'altra sciocchezza grazie! 

 ha scritto nel messaggio 
news:WPZfh.79253$Fk1.3...@twister2.libero.it...

Prendiamo un oggetto di massa 1hg che viene fatto muovere 
diagonalmente verso l'alto per 10km a velocità costante(dopo un 
primo indispensabile tratto per poter portare l'oggetto all 
velocità desiderata) partendo da quota 0 metri, fino alla quota 
di 1 metro.
Supponiamo che sia un uomo a compiere questa impresa, è chiaro 
che fare quei 10km solo per spostare un oggetto in alto di 1 
metro è un impresa titanica,
ma quale sarebbe il lavoro compiuto dalle forze che spostano 
l'oggetto?
Sebbene l'uomo sia stato ricoverato per attacco cardiaco alla 
fine dell'impresa, quel lavoro, sarà sicuramente superiore a 
0.1*g [Joule] ma di quanto superiore dipende solo dalla velocità 
finale costante nelle direzione x e y, quindi dalle forze 
iniziali, supposte costanti, che cambiano lo stato di quiete del 
corpo in moto rettilineo uniforme, dopo un primo tratto di 
accellerazione nella direzione x e nella direzione y(la direzione 
del campo gravitazionale).
Bisogna stare attenti quindi a calcolare i lavori, che sono 
riferiti alle forze, quindi, non confondere lo sforzo per muovere 
se stesso, da quello compiuto per spostare l'oggetto in 
questione.