Lavoro e potenza: mettiti alla prova con un quiz

Guida al lavoro e alla potenza

Il lavoro meccanico misura l'energia trasferita da una forza quando il suo punto di applicazione si sposta. Se una forza costante F sposta un corpo di una distanza s lungo una retta, il lavoro vale W = F · s · cos α, dove α è l'angolo tra la forza e lo spostamento. Si misura in joule (J), che equivale a newton per metro. Il lavoro è una grandezza scalare che può essere positiva, negativa o nulla: è positivo quando la forza favorisce il moto, negativo quando vi si oppone, come nel caso della forza di attrito.

Un errore molto frequente è credere che una forza eserciti sempre lavoro. In realtà, se lo spostamento è nullo, il lavoro è zero: chi sostiene un peso fermo in mano non compie lavoro meccanico, per quanto possa stancarsi. Allo stesso modo, la forza centripeta in un moto circolare uniforme non compie lavoro, perché è sempre perpendicolare allo spostamento e quindi cos α = 0. Anche la forza peso ha lavoro nullo lungo un percorso chiuso su un piano orizzontale.

La potenza indica la rapidità con cui si compie lavoro: P = W / t, e si misura in watt (W), dove 1 W = 1 J/s. Un motore da 100 W compie 100 joule di lavoro ogni secondo. Attenzione a non confondere il simbolo W del watt con quello del lavoro: il lavoro si indica con la lettera W come grandezza, ma la sua unità è il joule. Un'altra confusione comune riguarda il cavallo vapore: 1 CV equivale a circa 735,5 W, quindi un'auto da 100 CV ha una potenza di circa 73,5 kW. Ricorda infine che potenza maggiore non significa necessariamente più lavoro totale: significa compiere lo stesso lavoro in meno tempo.