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Home Fisica

Esercizi sul lavoro

di Chimicamo
5 Novembre 2021
in Fisica
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0
esercizi sul lavoro-chimicamo

esercizi sul lavoro-chimicamo

Gli esercizi sul lavoro fatto da una forza F sono di vari tipi e hanno diverso grado di difficoltà.

Infatti pur essendo poche le grandezze coinvolte si possono proporre numerosi esercizi sul lavoro.

Se forza e lo spostamento sono paralleli e concordi, la componente della forza nella direzione dello spostamento è proprio la forza stessa.

Pertanto il lavoro è dato dal prodotto del modulo della forza per la distanza x percorsa dal corpo e pertanto:

W = F · x

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Se la forza e lo spostamento non hanno la stessa direzione si deve considerare la componente della forza lungo la direzione dello spostamento. Detto θ l'angolo che la forza forma con lo spostamento si ha:
W = F · x · cos θ

Esercizi svolti sul lavoro

Calcolo del lavoro

  • Calcolare il lavoro fatto da una forza orizzontale di 40 N se un corpo è spinto su una superficie per 2 metri

Poiché la forza e lo spostamento sono paralleli e concordi si applica la formula:

W = F · x = 40 N · 2 m = 80 J

Allo stesso risultato si perviene se si considera che poiché forza e spostamento hanno la stesso direzione l'angolo tra i due vettori vale 0 e pertanto

W = F · x · cos θ = F · x = 40 N · 2 m · cos 0 = 80 J

  • Un corpo di massa 1 kg è attaccato a una molla provocando l'allungamento di 2 cm. Determinare la costante della molla e il lavoro fatto dalla molla sul corpo
LEGGI ANCHE   Esercizi sull'energia cinetica

Per determinare la costante della molla bisogna applicare la legge di Hooke tenendo presente che l'accelerazione di gravità vale 9.8 m/s2

F = k · x

Da cui k = F/x

F = m · a = m · g = 1 kg · 9.8 m/s2  = 9.8 N

Quindi k = 9.8 N/ 0.02 m = 490 N/m

L'energia potenziale elastica della molla è pari a k · x2/2 pertanto:
W = – k · x2/2 = – 490 (0.02)2/2 =  – 0.098 J

Il segno meno indica che la direzione della forza della molla è opposta alla direzione dello spostamento dell'oggetto

Calcolo con la forza di attrito

  • Un corpo di massa 20 kg è spinto con una certa forza su una superficie orizzontale in cui il coefficiente di attrito è pari a 0.23. Calcolare il modulo di F se il blocco ha a velocità costante e il lavoro svolto da questa forza se lo spostamento è pari a 38 m .

La forza normale o reazione vincolare vale:

F = m · g = 20 kg · 9.8 m/s2 = 196 N

La forza di attrito è pari a:

fc=N · μc  = 196 · 0.23 = 45 N

La forza, affinché la velocità sia costante, vale quindi 45 N

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Tags: coefficiente di attritocostante della mollaforza e spostamentolegge di Hooke

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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