Il lavoro in fisica rappresenta l'energia trasferita a un corpo mediante una forza che causa spostamento. Viene misurato in joule e dipende dall'angolo di inclinazione della forza rispetto allo spostamento. La potenza indica la velocità di svolgimento del lavoro, espressa in watt. L'energia, in forme come cinetica e potenziale, è la capacità di compiere lavoro, fondamentale per il principio di conservazione dell'energia.
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Il lavoro è una grandezza scalare che descrive l'energia trasferita a un corpo attraverso l'applicazione di una forza che causa uno spostamento
Formula del lavoro
Il lavoro è dato dal prodotto scalare della forza applicata e dello spostamento del corpo, moltiplicato per il coseno dell'angolo tra la direzione della forza e la direzione dello spostamento
Componente della forza lungo lo spostamento
Il lavoro svolto da una forza non parallela allo spostamento dipende dalla sua componente parallela allo spostamento, calcolata moltiplicando l'intensità della forza per il coseno dell'angolo di inclinazione rispetto allo spostamento
L'orientamento della forza influisce sulla quantità di lavoro svolto su un oggetto, poiché se la forza è perpendicolare allo spostamento il lavoro è nullo
La potenza è la misura della velocità con cui il lavoro viene svolto
La potenza si calcola come il rapporto tra il lavoro compiuto e l'intervallo di tempo necessario per compierlo
Nel Sistema Internazionale l'unità di misura della potenza è il watt, ma sono ancora in uso altre unità come il cavallo vapore
L'energia è la capacità di un sistema di compiere lavoro
Energia cinetica
L'energia cinetica è l'energia associata al movimento di un corpo e si calcola con la formula che considera la massa e la velocità del corpo
Energia potenziale
L'energia potenziale è l'energia immagazzinata a causa della posizione di un corpo in un campo di forza, come il campo gravitazionale terrestre
L'energia meccanica totale di un sistema rimane costante in un sistema isolato, poiché l'energia potenziale si trasforma in energia cinetica e viceversa
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Formula del lavoro
W = F · d · cos(θ), prodotto scalare di forza, spostamento e coseno dell'angolo tra direzioni.
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Unità di misura del lavoro
Misurato in joule (J), 1 joule = 1 newton per 1 metro nella direzione della forza.
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Valori del lavoro (positivo, negativo, nullo)
Positivo se forza e spostamento sono concordi, negativo se discordi, nullo se perpendicolari.
