Lavoro di una forza

1. Lavoro di una forza A cura di Orsola Paciolla

2. Lavoro di una forza Nel linguaggio comune, al concetto di lavoro si associano diversi significati e spesso è legato allo sforzo muscolare. In fisica il lavoro è una grandezza ben definita e misurabile, ed è sempre associata al movimento di una forza. Una forza compie lavoro quando sposta il suo punto di applicazione.

3. Lavoro compiuto da una forza costante Il lavoro della forza dipende sia dalla direzione della forza sia dalla direzione dello spostamento.

4. Calcolo del lavoro compiuto da una forza costante e parallela allo spostamento Il lavoro L compiuto dalla forza F parallela allo spostamento s è uguale al prodotto dell’intensità della forza per il modulo dello spostamento. L=F.s

5. Unità di misura del lavoro Il lavoro nel S.I. si misura in J(Joule) 1J=1N.1m 1J = lavoro compiuto dalla forza di 1N quando sposta il suo punto di applicazione di 1m. Unità di misura della forza Unità di misura dello spostamento

6. Lavoro compiuto da una forza costante non parallela allo spostamento Non sempre la forza agente sul corpo produce uno spostamento parallelo alla direzione della forza. In questo caso il lavoro si calcola: L = F' s dove F' è la componente della forza nella direzione dello spostamento

7. Lavoro motore e lavoro resistente Il lavoro compiuto da una forza può essere: • Positivo = quando la forza ha lo stesso verso dello spostamento. La forza compie un lavoro motore. • Negativo = quando la forza ha verso opposto allo spostamento. La forza compieun lavoro resistente

8. Il lavoro compiuto da più forze Se più forze sono applicate allo stesso corpo che si sposta, ogni forza lavora indipendentemente dalle altre. Il lavoro totale si può calcolare in due modi: • Si calcola il lavoro compiuto da ogni singola forza, poi si sommano i vari lavori algebricamente • Si trova la risultante delle forze applicate al corpo, poi si calcola il lavoro della risultante

9. Il lavoro di una forza variabile In certi casi la forza che compie lavoro non rimane costante, ma varia mentre il corpo si sposta. Per poter calcolare in questo caso il lavoro compiuto si ricorre a un metodo grafico. In un grafico forza spostamento l’area compresa fra la curva che rappresenta la forza e l’asse orizzontale è uguale al lavoro compiuto dalla forza. Tale metodo è valido anche quando la forza è costante.

10. La potenza Nella pratica è molto importante sapere quanto lavoro compie la forza nell’unità di tempo. Per tale motivo si introduce la grandezza fisica potenza P.

11. Relazione tra potenza e velocità