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Il lavoro in fisica rappresenta l'energia trasferita da una forza durante lo spostamento di un oggetto. La potenza misura la rapidità di questo processo, mentre l'energia cinetica e potenziale descrivono le capacità di un corpo in movimento e in posizione. Il principio di conservazione dell'energia meccanica afferma che l'energia totale in un sistema isolato rimane costante, nonostante le trasformazioni.
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Il lavoro è il prodotto scalare della forza applicata e dello spostamento del punto di applicazione
Sollevamento di uno zaino
Quando un ragazzo solleva uno zaino, il lavoro è il prodotto della forza verticale esercitata e della distanza verticale percorsa dallo zaino
Nel Sistema Internazionale, il lavoro si misura in joule (J), che corrisponde al prodotto di una forza di un newton (N) e uno spostamento di un metro (m)
La potenza è una misura della velocità con cui viene compiuto il lavoro, calcolata come il rapporto tra il lavoro compiuto e l'intervallo di tempo
Confronto tra due persone che trasportano una cassa
Se due persone trasportano una cassa di uguale peso, ma una lo fa più velocemente dell'altra, dimostra una maggiore potenza
La potenza è un indicatore dell'efficienza con cui viene eseguito il lavoro, non della quantità totale di lavoro svolto
L'energia è la capacità di un sistema di compiere lavoro
Energia cinetica
L'energia cinetica è associata al movimento di un corpo e dipende dalla sua massa e dalla sua velocità
Energia potenziale
L'energia potenziale è l'energia immagazzinata a causa della posizione o configurazione di un corpo
In un sistema isolato e senza forze dissipative, l'energia totale (cinetica e potenziale) rimane costante nel tempo
L'energia può cambiare forma, ma la quantità totale di energia in un sistema isolato rimane costante, come nel caso di dispositivi che convertono l'energia elettrica in energia luminosa o termica
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Formula del lavoro
Lavoro = Forza * Spostamento * cos(θ), dove θ è l'angolo tra forza e spostamento.
01
Lavoro e spostamento perpendicolare
Se la forza è perpendicolare allo spostamento, il lavoro è nullo perché cos(90°) = 0.
02
Unità di misura del lavoro
Il joule (J), definito come il lavoro svolto da una forza di 1 newton (N) che sposta un oggetto di 1 metro (m) nella direzione della forza.
