Lavoro di una forza

minomic
Ciao a tutti, dovrei risolvere questo problemino:
è data la forza $ F = 4x i + 2y j $ calcolare il lavoro fatto per andare dal punto $A(1,1)$ al punto $B(5,1)$
So che il lavoro è l'integrale di $f$ in $ds$ dove $s$ è lo spostamento, ma non so come impostare la risoluzione.
Grazie in anticipo a tutti!

Risposte
Newton_1372
Dovresti fare un integrale doppio:
$\int_(y0}^{y_1)\int_{x0}^{x1} F(x,y)dxdy$.
Se no aspetta. Sappiamo tutti che
$W_{"tot"} = W_x + W_y$ quindi possiamo semplicemente calcolare
$W=\int_{x0}^{x1} F_x dx+\int_{x0}^{x1} F_y dy $

minomic
capisco. una cosa: nell'ultimo integrale che hai scritto sono giuste le x o ci vogliono le y?

orazioster
Tra l'altro il campo è conservativo:
$F$ ammette il potenziale $\Psi$: $F_i=-\del/(\delx_i)\Psi$, $\Psi = -(2x^2 +y^2) +"cost."$
per cui hai immediatamente il lavoro tra due punti qualsiasi.

Newton_1372
MIMOMIC Prova a indovinarlo tu:) usa la logica coraggio...l'integrale è una somma di infinite componenti "da" - "a"...ti stai muovendo in un intervallo delle y o delle x?

ORAZIOSTER: Ma che...che cos'è quella roba?! Cos'è quella $\Psi$?! o_O

Newton_1372
Ah ok ok ok...siccome io l'energia potenziale la chiamavo U mi ero confuso!

legendre
@ newton_1372.Bentornato!!Che ti sei dato anche te a fare da tutore in fisica?cio' vuol dire che hai superato l'esame :D !!

Newton_1372
No non ho ancora ripreso...:| AHAHAHAHA però credo di essere avanzato "Un pochettino...":)

Newton_1372
No non ho ancora ripreso...:| AHAHAHAHA però credo di essere avanzato "Un pochettino...":)

Newton_1372
No non ho ancora ripreso...:| AHAHAHAHA però credo di essere avanzato "Un pochettino...":)

minomic
"newton_1372":
Dovresti fare un integrale doppio:
$\int_(y0}^{y_1)\int_{x0}^{x1} F(x,y)dxdy$.
Se no aspetta. Sappiamo tutti che
$W_{"tot"} = W_x + W_y$ quindi possiamo semplicemente calcolare
$W=\int_{x0}^{x1} F_x dx+\int_{x0}^{x1} F_y dy $

mi sto muovendo prima in un intervallo di x e poi di y, quindi secondo me è
$W=\int_{x0}^{x1} F_x dx+\int_{y0}^{y1} F_y dy $
oppure non ho capito qualcosa?

Newton_1372
Ottimo!

minomic
ah molte bene. Grazie!

Newton_1372
Te lo faccio capire in un altro modo, se mi permetti... Metti di avere una forza obliqua, che spinge sia lungo x che lungo y. Se ci rifletti, possiamo scomporre la forza in due componenti, una con la i e l'altra con la j (per semplicità chiamo la nostra forza F=x i + y j). Questa forza opera uno spostamento r = (a i + b j), (per semplicità assumiamolo nella stessa direzione della forza, per evitare seni e coseni vari).

Ora, se ci pensi bene, esiste una Forza lungo i che opera uno spostamento verso i...per far ciò la F(x) dovrà compiere un lavoro.
C'è inoltre la forza lungo j che opera uno spostamento verso j. Per far ciò anche la F(y) deve compiere un lavoro.

I puristi della fisica mi uccideranno in questa sede, ma se identifichi per un attimo (lo so, erroneamente) il concetto di lavoro con quello di "sforzo efficiente", è fin troppo ovvio che il lavoro totale sarà uguale all'"energia" spesa per spostare il corpo lungo x e l' "energia" spesa pwer spostare il corpo lungo y. Questa ovvia conseguenza viene espressa da

W(x,y) (Work in inglese) = W(x)+W(y)= Fx Delta x + Fy Delta y.

La notazione con l'integrale è solo il caso piu generale in cui la forza non si mantiene costante, e quindi dobbiamo definire il lavoro come una somma degli "infiniti lavorini" che corrispondono agli spostamenti infinitesimi.

minomic
perfettamente chiaro

Newton_1372
Chiedo una cosa a chi ne sa piu di me...la notazione col doppio integrale è corretta?

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