LAVORO

Il lavoro è il prodotto scalare della forza per lo spostamento:

L = F × s     cioè:  L = F · s · cos α

Dove α è l'angolo compreso tra la forza e lo spostamento.
L'unità di misura è il Joule ( 1 J = 1 N · m = 1 kg · m2 / s2 )

Il lavoro è una grandezza scalare, e il suo segno è:

Quando sono presenti più forze il lavoro totale è la somma dei lavori fatti da ciascuna forza.

ESERCIZI
ESERCIZIO

Antonio spinge una cassa su un pavimento per 3 m applicando una forza orizzontale di 80 N.
Che lavoro ha fatto?        SVOLGIMENTO

ESERCIZIO

Il coefficiente di attrito dinamico tra una valigia di 36 kg e il pavimento è di 0,24.
Un uomo la spinge orizzontalmente per 3,1 m con una forza di 90 N.
Qual'è il lavoro totale fatto sulla valigia?        SVOLGIMENTO

ESERCIZIO

Il coefficiente di attrito dinamico tra una scatola di 70,8 kg e il pavimento è di 0,281.
Di quanto viene spostata se, spingendola con velocità costante, ocorre un lavoro di 642 J?       SVOLGIMENTO

ESERCIZIO

Il lavoro totale su una macchina di 1540 kg che va in folle su una discesa di 6° per 20 m è pari a 2,87·104 .
Calcola l'intensità della forza dovuta all'attrito dell'aria.       SVOLGIMENTO

POTENZA

La potenza è la misura della rapidità con cui si fa un lavoro:

P = L / Δ t

L'unità di misura è il Watt ( 1 W = 1 J / s )

Poichè il lavoro è composto dalla forza e dallo spostamento e il rapporto dello spostamento con il tempo è la velocità, abbiamo anche:

P = F · v

ESERCIZI
ESERCIZIO

Il vostro professore ha scalato un grattacielo di 100 piani e ben 1846 gradini nel tempo record di 10 minuti e 12 secondi.
Considerando ogni gradino alto 20 cm, che potenza media ha impiegato per fare tale record?        SVOLGIMENTO

ESERCIZIO

Un cubetto di ghiaccio viene posto in un forno a microonde da 700 W.
Se occorrono 35400 J per scioglierlo, quanti secondi impiega il macchinario per raggiungere lo scopo?        SVOLGIMENTO

ESERCIZIO

Per impedire ad uno yacht di affondare dobbiamo togliere 7,50 kg di acqua al secondo, facendo un dislivello di 3,00 metri.
Quale potenza minima deve avere la pompa?        SVOLGIMENTO

MACCHINE SEMPLICI

Le macchine si basano sulla formula del lavoro L = F · s. In particolare compiono lo stesso lavoro modificando la forza e lo spostamento, così da ottenere dei vantaggi che, a seconda dei casi, sono:

L'amplificazione della forza è il vantaggio meccanico,       vant. = F resistente / F motrice   che può essere: Il rendimento è il rapporto:

     η = L F resistente / L F motrice    spesso espresso in %:

Scopo delle macchine Vantaggio meccanico: Definizione Vantaggio meccanico effettivo Vantaggio meccanico ideale Rendimento
LE MACCHINE SEMPLICI:Introduzione Le leve Il piano inclinato La ruota con asse Il verricello Il cuneo La vite Le carrucole Le macchine composte