x - Dipartimento di Fisica - Università di Pisa

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Nicolò Beverini
me il prodotto del modulo della forza per la proiezione dello spostamento nella
direzione della forza (Fig. 6-1a):
[6.2]
L = !
f ! ( "s cos# )
!
E’ possibile definire il lavoro eseguito da una forza costante f su un
corpo che esegue uno spostamento ! !
s anche in altro modo, come il prodotto
del modulo dello spostamento per la proiezione della forza nella direzione
dello spostamento (Fig. 6-1b):
[6.3]
L = ( f cos! )"s
ovvero ancora scrivere:
[6.4]
L = !
f ! " !
s cos#
e definire il lavoro come il prodotto del modulo della forza per il modulo dello
spostamento, moltiplicato per il coseno dell’angolo compreso tra le direzioni
dei due vettori. E’ evidente che le espressioni [6.2], [6.3], [6.4] sono identiche
tra loro e che quindi le tre definizioni sono del tutto equivalenti.
Fig. 6-1a Fig. 6-1b
La definizione dell’unità di misura di lavoro coerente con il Sistema
Internazionale discende immediatamente dalla definizione data sopra:
Nel Sistema Internazionale l’unità di misura del lavoro è il lavoro effettuato
da una forza di 1 newton per spostare un corpo di 1 metro.
Tale unità prende il nome di joule (simbolo: J).
1 joule =1 N ! 1 m
Un’osservazione importante: la grandezza energia cinetica, che abbiamo
definita nel § 6.1, è omogenea alla grandezza qui definita come lavoro:
le due grandezze si esprimono perciò nelle stesse unità di misura. Se si
esegue l’analisi dimensionale della grandezza “energia cinetica”, si constata
infatti che l’unità di misura dell’energia cinetica nel Sistema Internazionale
è kg ! m
2
" %
$ ' = kg !
# s &
m
s 2
" %
$ ' !m = N !m = J .
# &