Quando solleviamo una mela fino a un metro di altezza, compiamo circa un joule di lavoro. Cos’è un joule?
Il joule è l’unità di energia usata dallo Standard Internazionale di Unità (SI). È definito come la quantità di lavoro fatto su un corpo da una forza di un Newton che sposta il corpo su una distanza di un metro. Aspetta un attimo… è un’unità di energia o un’unità di lavoro?
In realtà, è un’unità di entrambi perché le due cose sono correlate. L’energia è solo la capacità di un corpo di fare lavoro. Al contrario, il lavoro fatto su un corpo cambia l’energia del corpo. Torniamo all’esempio della mela menzionato prima per approfondire.
Una mela è l’esempio preferito per illustrare un joule di lavoro quando si usa la definizione data prima (cioè la quantità di lavoro fatto ….) perché una mela pesa circa un Newton. Quindi, si dovrebbe esercitare una forza di un Newton verso l’alto per contrastare il suo peso di un Newton. Una volta che l’hai sollevata fino a un metro di altezza, avresti compiuto un joule di lavoro su di essa.
Ora, come entra in scena l’energia? Mentre eseguite un lavoro sulla mela, l’energia della mela (in questo caso, la sua energia potenziale) cambia. In cima, la mela avrà guadagnato circa un joule di energia potenziale.
Inoltre, quando la mela si trova un metro sopra la sua posizione originale, diciamo il pavimento, la gravità avrebbe guadagnato la capacità di fare lavoro su di essa. Questa capacità, se misurata in joule, è equivalente a un joule.
Quando si rilascia la mela, la forza di gravità, che è semplicemente il peso del corpo ed è equivalente a un Newton, sarebbe in grado di compiere un joule di lavoro su di essa quando la mela cade da un’altezza di un metro.
Matematicamente, 1 joule = 1 Newton ⋅ metro. Tuttavia, scriverlo come Newton ⋅ metro è sconsigliato poiché può essere facilmente confuso con l’unità di coppia.
Gli esperimenti di fisica delle particelle hanno a che fare con grandi quantità di energie. Ecco perché è anche conosciuta come fisica delle alte energie. Se ti è piaciuta la nostra risposta alla domanda “Che cos’è un Joule?”, potresti voler leggere i seguenti articoli di Universe Today:
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