3.2. Lavoro ed energia meccanica

Premessa

Si dice che una forza compie lavoro quando sposta il suo punto di applicazione nella direzione della forza. Se forza e spostamento hanno la stessa direzione il lavoro è L=Fs, se non hanno la stessa direzione il lavoro si calcola moltiplicando lo spostamento per la componente della forza in direzione dello spostamento (o la forza per la proiezione dello spostamento in direzione della forza (*)): L=Fscosα se con α indichiamo l’angolo formato fra direzione della forza e spostamento (fig.3.9).

Nel sistema SI il lavoro si misura in joule: lavoro fatto dalla forza di 1N quando sposta il suo punto di applicazione di 1m in direzione della forza (1J=1N x 1m).
Nella nostra vita quotidiana noi associamo sempre il concetto di lavoro a quello di fatica e quindi, chi porta una valigia, per esempio, compie sempre un lavoro. In fisica invece quando si cammina su un piano orizzontale con una valigia a mano, essendo la forza (equilibrante il peso) perpendicolare allo spostamento, il lavoro è nullo:
L=Fscosα =0, dato che cos90°=0.
Vi sconsiglio però di far contestazioni al facchino!
Paradossalmente ora che le valigie più moderne hanno le rotelle, si fa meno fatica, ma si compie lavoro (fig.3.10)!

Se la forza e lo spostamento hanno lo stesso verso si parla poi di lavoro motore, se la forza e lo spostamento hanno verso opposto si parla di lavoro resistente o passivo.