Nella nostra vita quotidiana, il lavoro è legato all'esercizio di qualche attività o servizio. Tuttavia, in Fisica, il lavoro è concettualizzato in modo diverso. Se non c'è forza e spostamento, non c'è lavoro. Ciò significa che anche se una persona tiene un oggetto pesante per molto tempo, fisicamente non sta lavorando.
oh lavoro meccanico è una grandezza vettoriale che ci permette di calcolare la variazione di energia subita da un corpo o la quantità di energia che un corpo possiede. Può essere calcolato con l'equazione:
τ= F. d
Essere:
- Lavori eseguiti;
F – Forza;
d – spostamento subito da un corpo sotto l'azione di una forza.
L'unità di misura del lavoro nel Sistema Internazionale è il Joule, dal nome di James Prescott Joule, ed è rappresentato dalla lettera J. Joule può essere definito come segue:
“Un Joule è la quantità di lavoro svolto da una forza costante di 1 Newton su una distanza di un metro e nella stessa direzione di quello spostamento.
1J = 1N.m
Lavoro di una forza costante
Guarda la figura qui sotto:
La figura mostra un blocco tirato da una forza che forma un angolo α con l'orizzontale
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Nella figura possiamo vedere che viene esercitata una forza F circa un isolato. Questa forza forma un angolo α con la direzione dello spostamento. FX è la componente della forza nella direzione dello spostamento d.
Per trovare un'espressione matematica per il lavoro svolto sul blocco, dobbiamo considerare che FX è l'unica forza che influenza lo spostamento. Il lavoro sarà quindi dato dall'espressione:
τ= FX.. d
FX è definito dall'equazione:
FX = F cos α
possiamo sostituire FX di f. cos α nell'espressione precedente per ottenere il lavoro in termini di F:
τ = F.d. cos α
Tipi di lavoro meccanico
Il lavoro può assumere valori positivi e negativi a seconda del valore dell'angolo α. In base al valore assunto, può essere classificato in tre modi:
Lavoro del motore: quando 0º ≤ α < 90º. Il lavoro è positivo, poiché cos α > 0, e forza e spostamento hanno la stessa direzione
Lavoro zero: se α = 90º, poiché cos 90º = 0 e non c'è spostamento;
Lavoro resistente: quando 90 < α ≤ 180º. Il lavoro è negativo, poiché cos α assumerà valori negativi. Spostamento e forza hanno significati opposti.
di Mariane Mendes
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Cos'è il lavoro meccanico?"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-trabalho-mecanico.htm. Consultato il 28 giugno 2021.