Lavoro ed energia, forza costante e lavoro della forza peso schemi concettuali

Fisica

Energia e Lavoro

• Definizioni
• Lavoro di una forza costante
• Lavoro della forza peso

Fisica

Energia e Lavoro

• Definizioni
• Lavoro di una forza costante
• Lavoro della forza peso

ENERGIA E LAVORO

FORZE - SPOSTAMENTI - ENERGIA SONO LEGATE DAL CONCETTO DI LAVORO

DEF: L'ENERGIA è una grandezza scalare che si trasforma e che si conserva. L'UNITA' DI MISURA DELL'ENERGIA nel SI è il JOULE [J]

POTENZIALE CINETICA EOLICA SOLARE ELETTRICA NUCLEARE

DEF: Il LAVORO è una forma di energia ed è pari al prodotto scalare di una forza F applicata ad un oggetto per il suo SPOSTAMENTO S

L = F̅ ⋅ S̅

1 N⋅m = 1 J

LAVORO DI UNA FORZA COSTANTE CON LO SPOSTAMENTO

Se la forza F̅ e lo spostamento S̅ formano un angolo α il lavoro di una forza è

L = F̅ ⋅ S̅ cos α

• α
• S

1. LAVORO NULLO ⇒ α = 90° F⊥S
2. LAVORO POSITIVO detto anche MOTORE ⇒ α < 90° F//S
3. LAVORO NEGATIVO detto anche RESISTENTE ⇒ α > 180° F//S

EX:

IL LAVORO DELLA FORZA PESO

L_p = L_qx + L_qy = L_px ⋅ P⋅S = P⋅S = P⋅gd2 = F̅⋅S̅cos α

Lavoro di una forza

La grandezza fisica lavoro è legata all’azione di una forza lungo uno spostamento. Più precisamente, una forza compie lavoro su un corpo solo quando si realizzano le due condizioni seguenti:

• il corpo si sposta sotto l’azione della forza;
• la forza ha una componente non nulla lungo la direzione dello spostamento.

La forza 𝐵 che tiene fermo il peso non compie il lavoro perché non lo sposta.

1. La forza F⃗ non compie lavoro perché ha componente nulla lungo lo spostamento.
2. La forza F⃗ compie lavoro perché ha un componente F_∥ lungo lo spostamento.

IL LAVORO DELLA FORZA PESO

LF > 0, LP _< 0IL CORPO SALEL_TOT > 0

LF _< 0, LP > 0IL CORPO SCENDE: L_TOT > 0

L_{Fa =} 0, LF > 0LP = LN ₌ 0L_TOT = 0