La potenza

In certi casi il lavoro non è una grandezza sufficiente per esprimere le capacità di una forza, o di una macchina, o dello sforzo muscolare di un individuo: ci si potrebbe, per esempio, chiedere in quanto tempo una determinata forza è in grado di compiere un determinato lavoro.

La grandezza fisica che esprime la rapidità attraverso la quale una forza è in grado di compiere un lavoro è la potenza, definita appunto come il lavoro compiuto dalla forza nell'unità di tempo, ovvero:

L’unità di misura della potenza nel SI è il watt (simbolo W), definito come la potenza sviluppata da una forza che compie un lavoro di 1 joule in 1 secondo, ovvero:

Per sollevare un corpo di massa 10 kg a 10 m dal suolo, occorre compiere un lavoro contro la forza di gravità pari a

Per compiere lo stesso lavoro possiamo però impiegare 10 s o 1 s, a seconda di quale mezzo abbiamo a disposizione per il sollevamento, e quindi sviluppare una potenza di 98 W o di 980 W rispettivamente: il secondo sistema ha una potenza maggiore del primo, perché impiega minor tempo a svolgere lo stesso lavoro.

Un'unità di misura della potenza attualmente abolita a favore del watt, ma qualche volta ancora utilizzata in riferimento alle automobili, è il cavallo vapore (simbolo CV), pari a 735 W. L'introduzione del watt consente di definire un'unità di misura dell'energia, legata alla potenza, ancora molto utilizzata per le macchine e per gli impianti che forniscono energia, il chilowattora (simbolo kWh) definito come l'energia prodotta in un'ora da una macchina di potenza 1 chilowatt (10³ W), cioè

1 kWh = 10³ W ^. 3,6 ^. 10³ s = 3,6 ^. 10⁶ J