Dubbio: ma perché per sapere quanto è forte un motore si parla di potenza e non energia?
Ho un dubbio filosofico diciamo, non riesco a convincermi.
La potenza (meccanica) è la derivata del lavoro, che è energia; matematicamente è la sua pendenza istantanea. Se un dispositivo è molto potente eroga molta energia in poco tempo.
Ma, io dico, significa solo che la pendenza della funzione dell’ energia è elevata. Potrei avere una funzione dell’energia super ripida ma il cui picco è assolutamente irrilevante.
Ossia, se ho un suv da 4 tonnellate in panne e devo trainarlo con un motorino che pesa 3 kg, può anche essere un motorino ideale a potenza infinita, ma vuol dire solo che raggiunge subito la sua massima energia. Se la massima energia che può fornire è bassissima a che mi serve sapere la sua potenza? Tanto non ce la farà mai.
Quindi come mai per motori e generatori si indica sempre la potenza? Non mi sembra un dato poi così rilevante da sapere.
O mi sfugge qualcosa?
La potenza (meccanica) è la derivata del lavoro, che è energia; matematicamente è la sua pendenza istantanea. Se un dispositivo è molto potente eroga molta energia in poco tempo.
Ma, io dico, significa solo che la pendenza della funzione dell’ energia è elevata. Potrei avere una funzione dell’energia super ripida ma il cui picco è assolutamente irrilevante.
Ossia, se ho un suv da 4 tonnellate in panne e devo trainarlo con un motorino che pesa 3 kg, può anche essere un motorino ideale a potenza infinita, ma vuol dire solo che raggiunge subito la sua massima energia. Se la massima energia che può fornire è bassissima a che mi serve sapere la sua potenza? Tanto non ce la farà mai.
Quindi come mai per motori e generatori si indica sempre la potenza? Non mi sembra un dato poi così rilevante da sapere.
O mi sfugge qualcosa?
Risposte
Grossolanamente, la potenza è la velocità con cui riesci a compiere un lavoro, "consumare" energia; ora se vuoi spostare una massa pesante in tempi sperabilmente brevi ti occorre tanta potenza altrimenti puoi avere tutta l'energia che vuoi ma con poca potenza ci metterai un sacco a spostarla mentre se hai tanta potenza (anche da un motorino, improbabile ma non impossibile) la sposterai più in fretta e l'energia necessaria non è mai un problema se hai i soldi sufficienti per comprare la benzina che ti serve 
Cordialmente, Alex
Cordialmente, Alex
“Motore forte “ non vuole dire nulla. Motore potente vuole dire parecchio. La definizione di potenza che si dà in meccanica è:
$P =(dL)/(dt)$
cioè (lavoro/tempo) . A parità di tempo disponibile, maggiore è la potenza e più lavoro puoi compiere.
La potenza di un motore dipende da tanti fattori, che si studiano in un corso di Macchine, ma puoi trovare informazioni anche su internet. Tutti i motori nuovi si collaudano, e si ricavano le curve di potenza. Ma sono nozioni avanzate.
$P =(dL)/(dt)$
cioè (lavoro/tempo) . A parità di tempo disponibile, maggiore è la potenza e più lavoro puoi compiere.
La potenza di un motore dipende da tanti fattori, che si studiano in un corso di Macchine, ma puoi trovare informazioni anche su internet. Tutti i motori nuovi si collaudano, e si ricavano le curve di potenza. Ma sono nozioni avanzate.
"wattbatt":
Quindi come mai per motori e generatori si indica sempre la potenza? Non mi sembra un dato poi così rilevante da sapere.
O mi sfugge qualcosa?
Dove lavoro io facciamo motori elettrici.
Provero' a fare questa domanda ai colleghi e vedo cosa mi rispondono.
Piu' seriamente, facciamo un esempio:
devi andare da Roma a Milano in autostrada e hai a disposizione:
a) un monopattino con un motore da 300 W che fa i 20 km/h
b) un Ferrari con un motore da 150 kW che fa i 300 km/h
Potendo scegliere, tu cosa scegli ?
Poi e' chiaro che anche l'energia ha il suo ruolo, perche' per il viaggio Roma-Milano la Ferrari consumera' qualcosa come 900 MJ (900 milioni di Joules) mentre il monopattino ne consumera' a occhio 30 MJ (30 milioni di Joules), ma sta di fatto che non si vede nessuno andare da Roma a Milano in monopattino.
Forse adesso e' un po' piu' chiaro.
"wattbatt":
Ma, io dico, significa solo che la pendenza della funzione dell’ energia è elevata. Potrei avere una funzione dell’energia super ripida ma il cui picco è assolutamente irrilevante.
Si ma se immagini un grafico ripido e poi che continua come segmento orizzontale (cioè parallelo alla tua ascissa) ciò equivale a dire che da un certo punto in poi hai spento il motore.
a) un monopattino con un motore da 300 W che fa i 20 km/h
b) un Ferrari con un motore da 150 kW che fa i 300 km/h
è che mi pare altrettanto rilevante l’energia,o no?
Se dicessi motore da 150kW senza specificare qual’è la velocità massima mi sembra un’informazione incompleta.
Come esperimento mentale potrei anche avere un motore a potenza infinita, ma se il tetto massimo raggiungibile è l’energia equivalente a 20 km/h avere tanta potenza significa solo che vado da 0 a 20 in un battito di ciglia.
Per cui boh sarò io ma il dato della potenza da solo mi sembra un pò poco; un motore senza uno straccio di potenza che idealmente arriva ai 30000 km/h dopo 20 ore mi sembra più interessante, ecco…
Suppongo quindi che la velocità con cui si compie lavoro in generale interessi di più del tetto massimo di lavoro raggiungibile?
Continuo a non comprendere bene cosa itnendi con "tetto massimo". Ma se come penso sia torno a dire che secondo me quello vuol dire che hai spento il motore da un certo punto in poi: pendenza nulla.
"wattbatt":
Suppongo quindi che la velocità con cui si compie lavoro in generale interessi di più del tetto massimo di lavoro raggiungibile?
Questo concetto del tetto massimo e' una idea tua, ma che non ha un riscontro nella realta'.
Provo a intuire quello che vuoi dire.
La velocita' massima di una Ferrari, ad es., con un motore da 150 kW, e' limitata "solo" dagli attriti.
In primis l'attrito con l'aria, ed e' per questo che le auto veloci hanno una forma aerodinamica e affusolata, perche' alle alte velocita' l'attrito con l'aria diventa davvero importante.
Quando gli attriti vari (con l'aria,le gomme con l'asfalto, tutte le parti meccaniche) assorbono una potenza pari a quella erogata dal motore, l'auto smette di accelerare.
Se non ci fossero gli attriti, in teoria, la Ferrari accelererebbe fino velocita' assurde. Poi intervengono altri fattori, tipo i carichi massimi della meccanica. Una ruota che gira a 40.000 rpm inizia ad avere dei seri problemi.
Secondo me e' questo il tetto massimo di cui parli.
Se posso azzardare una ipotesi, l'OP non ha capito cos'è la potenza.
Pare che stia pensando ad una funzione che lega la potenza (quella vera) al tempo, tipo quando un'auto parte da ferma e arriva alla massima velocità, e pensa che la potenza (la sua, dell'OP) sia la pendenza di questa curva, ossia sia legata al tempo necessario per raggiungere la velocità massima
Pare che stia pensando ad una funzione che lega la potenza (quella vera) al tempo, tipo quando un'auto parte da ferma e arriva alla massima velocità, e pensa che la potenza (la sua, dell'OP) sia la pendenza di questa curva, ossia sia legata al tempo necessario per raggiungere la velocità massima
@wattbatt
Credo che quello che non ti è chiaro è che è la potenza che fa la differenza, non l'energia erogata in totale.
Un qualunque piccolo motore può erogare una energia enorme, basta "solo" aspettare un tempo sufficientemente lungo, ma è proprio il tempo in cui l'energia va erogata che fa la differenza.
Esempio banale: se devi mantenere un'automobile a una data velocità (conta nelle prestazioni di una auto anche e soprattutto il tempo per raggiungere una data velocità ovviamente, ma lasciamo stare questo aspetto per ora) devi continuamente erogare una certa energia per unità di tempo (quindi una certa potenza), per vincere le varie resistenze[nota]Sto pensando a un auto che viaggia in pianura, se l'auto fosse in salita alle varie resistenze andrebbe aggiunta anche la forza di gravità.[/nota], in primis la resistenza dell'aria, tale potenza è pari alla forza resistente risultante totale sull'auto $F_a$ moltiplicata per la velocità $v$ dell'auto da mantenere.
Un motore di potenza inferiore a quella non sarebbe in grado di mantenere l'auto a quella velocità $v$, anche se attendendo un tempo abbastanza lungo quel motore sarebbe in grado di erogare una energia comunque grande, ma te ne fai poco se l'energia non ce l'hai in tempo quando ti serve.
Credo che quello che non ti è chiaro è che è la potenza che fa la differenza, non l'energia erogata in totale.
Un qualunque piccolo motore può erogare una energia enorme, basta "solo" aspettare un tempo sufficientemente lungo, ma è proprio il tempo in cui l'energia va erogata che fa la differenza.
Esempio banale: se devi mantenere un'automobile a una data velocità (conta nelle prestazioni di una auto anche e soprattutto il tempo per raggiungere una data velocità ovviamente, ma lasciamo stare questo aspetto per ora) devi continuamente erogare una certa energia per unità di tempo (quindi una certa potenza), per vincere le varie resistenze[nota]Sto pensando a un auto che viaggia in pianura, se l'auto fosse in salita alle varie resistenze andrebbe aggiunta anche la forza di gravità.[/nota], in primis la resistenza dell'aria, tale potenza è pari alla forza resistente risultante totale sull'auto $F_a$ moltiplicata per la velocità $v$ dell'auto da mantenere.
Un motore di potenza inferiore a quella non sarebbe in grado di mantenere l'auto a quella velocità $v$, anche se attendendo un tempo abbastanza lungo quel motore sarebbe in grado di erogare una energia comunque grande, ma te ne fai poco se l'energia non ce l'hai in tempo quando ti serve.
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