Formula del lavoro
Qual è la formula per il calcolo del lavoro?
In fisica si compie lavoro quando, in un sistema, una forza viene applicata ad un corpo per produrne o ostacolarne lo spostamento.
Forza e spostamento, essendo vettori, sono identificate da modulo, direzione e verso.
Il lavoro invece è una grandezza scalare, dotata unicamente di modulo (positivo o negativo).
Qual è la formula per il calcolo del lavoro?
Conoscendo la forza e lo spostamento è possibile calcolare il lavoro tramite la seguente formula:
L = F x s
ovvero è possibile calcolare il lavoro come prodotto scalare dei vettori forza e spostamento.
Ricordando che il prodotto scalare tra due vettori è il prodotto dei loro moduli per il coseno dell'angolo α tra essi compresi
L = F ∙ s ∙ cosα
e che il coseno, essendo una funzione trigonometrica, può assumere valori compresi tra -1 e +1, è chiaro che al variare dell'angolo α possiamo individuare - per il valore del lavoro L - dei casi limite ed intermedi che vengono riassunti nella tabella seguente:
Tutto ciò si traduce in valori del lavoro che possono essere sia positivi che negativi:
- se il lavoro assume un valore positivo si parla di lavoro motore (la forza contribuisce allo spostamento del corpo);
- se il lavoro assume un valore negativo si parla di lavoro resistente (la forza cerca di ostacolare lo spostamento del corpo).
Pertanto:
- spingere una autovettura che si muove di moto rettilineo uniforme produce un lavoro positivo (lavoro motore);
- cercare di trattenere una autovettura che si muove di moto rettilineo uniforme produce un lavoro negativo (lavoro resistente);
- camminare tenendo una valigia in mano, produce - da un punto di vista fisico - un lavoro nullo, in quanto i due vettori forza e spostamento risultano perpendicolari tra loro (cos90 = 0).
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