Come calcolare il lavoro applicato a un corpo

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Introduzione

La fisica è la scienza che studia le leggi che regolano l'andamento della natura. Ciò che qualsiasi fisico si prefigge è lo studio dei fenomeni naturali, cioè tutti i fenomeni che possiamo quantificare attraverso le grandezze fisiche che oggi conosciamo. Proprio per questa sua caratteristica la Fisica è la materia scientifica per eccellenza, grazie sopratutto al suo rigoroso metodo scientifico che permette ad ogni teoria di essere accettata o meno. Tuttavia il concetto che spesso risulta poco comprensibile agli studenti è quello di forza e, in particolare di "forza-lavoro", esempio pratico quando spingiamo un carrello della spesa o trainiamo una valigia alla stazione compiamo un lavoro. Attraverso i passi di questa guida vedremo di chiarire la definizione di lavoro e come analizzare la formula che regola questa forza fisica. Alla fine andremo a calcolare il lavoro applicato a un corpo.

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Generalmente la forza è una grandezza fisica che si manifesta quando due corpi interagiscono tra di loro sia a livello macroscopico, sia a livello delle particelle elementari. Il risultato di questa iterazione è la variazione di quiete o di moto dei corpi stessi, non è altro che un'energia applicata a un qualsiasi corpo ed è definita come il prodotto tra massa del corpo e accelerazione esercitata su di esso. Ricordiamo che ogni giorno ciascuno di noi è sottoposto ad una forza che regola la vita sulla Terra; detta forza prende il nome di forza di gravità.

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Il lavoro, invece, non è altro che il prodotto di una generica forza con lo spostamento che essa provoca sul corpo. Si deduce quindi che maggiore è la forza, maggiore è il lavoro; se maggiore è la distanza percorsa, maggiore è il lavoro. Supponiamo ad esempio di dover spingere uno scatolone sul pavimento: per vincere l'attrito che esso fa con la superficie del pavimento e quindi muovere lo scatolone, dobbiamo applicare una forza che sarà tanto maggiore quanto maggiore sarà la distanza da percorrere.

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La forza lavoro è uno scalare; facendo l'analisi delle grandezze fisiche che la compongono troviamo che il lavoro ha come unità di misura N (Newton, tipica unità di misura di una forza) * m (metro, tipica di uno spostamento), ossia Joule. Se la forza viene applicata con un certo angolo, alla formula W (lavoro)= F*spostamento, va aggiunta una parte, ossia cosx.
La formula completa è quindi: W=F*spost.*cosx.
Il lavoro è positivo se x<90°, uguale a 0 se x=90°, negativo se x>90°. Se avete seguito attentamente la procedura, non vi resta che applicare tutte le cose che abbiamo imparato in questo articolo!

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