Problemuccio con il lavoro di una forza
Studiando il concetto di forza mi trovo con un problema nel capire ilconcetto a fondo.In particolare ho compreso che la forza è F*s con s spostamento compiuto parallelamente alla forza. La proiezione ègarantita dal prodotto scalare.
Il punto però che mi stupisce èil seguente:immaginiamo di avere due corpi uno di 1kg e uno di 100kg, bene. Se applico la stessa forza ai due corpi e ne faccio compiere lo spostamente (facciamo un metro).In entrambi i casi dalla definizione le forze compiono lo stesso lavoro.Però ad intuito a me sembra che la massa dovrebbe coinvolgere un "lavoro" maggiore. Perché ivece il lavoro "se ne infischia" (scusate il termine) della massa del corpo? Insomma fanno lo stesso spostamento quindi lo stesso lavoro
Sono confuso, spero abbia voglia di aiutarmi dettagliatamente a capire e fare mio il concetto e ringrazio chi mi aiuterà
Il punto però che mi stupisce èil seguente:immaginiamo di avere due corpi uno di 1kg e uno di 100kg, bene. Se applico la stessa forza ai due corpi e ne faccio compiere lo spostamente (facciamo un metro).In entrambi i casi dalla definizione le forze compiono lo stesso lavoro.Però ad intuito a me sembra che la massa dovrebbe coinvolgere un "lavoro" maggiore. Perché ivece il lavoro "se ne infischia" (scusate il termine) della massa del corpo? Insomma fanno lo stesso spostamento quindi lo stesso lavoro
Sono confuso, spero abbia voglia di aiutarmi dettagliatamente a capire e fare mio il concetto e ringrazio chi mi aiuterà
Risposte
Ciao mattiuzzobis. Non c'era già un mattiuzzo nel forum? Cosa è successo?
Ovviamente intendi dire che hai problemi con il concetto di lavoro, non con quello di forza.
Sposterei da Secondaria in Fisica dove potrai trovare migliori spiegazioni.
Ovviamente intendi dire che hai problemi con il concetto di lavoro, non con quello di forza.
Sposterei da Secondaria in Fisica dove potrai trovare migliori spiegazioni.
Ciao. Prendendo per buono il fatto che tu abbia commesso un po'di refusi e non confondi il concetto di forza con quello di lavoro, allora ti faccio osservare che , in generale, $F=ma$ . Quindi dentro la forza c'è la massa e dentro il lavoro c'è la forza. Quindi il lavoro non se ne infischia della massa dei corpi.
Oppure pensa a voler alzare di h metri i tuoi due corpi. Dovresti compiere un lavoro pari all'energia potenziale acquistata ovvero $mgh$. A parità di h (e g), cambia la massa. Ed h è anche lo spostamento nella formula del lavoro, lì s. Quindi la forza che ci metti deve necessariamente essere differente.
Oppure pensa a voler alzare di h metri i tuoi due corpi. Dovresti compiere un lavoro pari all'energia potenziale acquistata ovvero $mgh$. A parità di h (e g), cambia la massa. Ed h è anche lo spostamento nella formula del lavoro, lì s. Quindi la forza che ci metti deve necessariamente essere differente.
"mattiuzzobis":
Se applico la stessa forza ai due corpi e ne faccio compiere lo spostamente In entrambi i casi dalla definizione le forze compiono lo stesso lavoro.Però ad intuito a me sembra che la massa dovrebbe coinvolgere un "lavoro" maggiore.
La massa maggiore, alla fine dello spostamento di 1 metro, avrà acquisito una velocità minore e quindi avrà una energia cinetica che è: minore per effetto della velocità, maggiore per effetto della massa, e, alla fine, uguale per le due masse.
@ amelia: ciao:) Sì sono mattiuzzo,ma un secondo mattiuzzo che non ha a che fare col primo. Era un nome occupato e così ho messoil "suffisso" bis.
Ho compiuto un refuso con forza, è vero, il concetto era "lavoro di una forza", scuasatemi tanto ma ero cotto ieri sera.
@zeromega: hai ragione che nella forza è inclusa la "massa", tuttavia io intendevo nell'esperimento mentale di spostare un oggetto di massa m ed uno di massa M. E se io applico una forza di 10N ad esempio su una massa di 100 o di 10kg se l'oggetto si spostasse di 5 metri, beh. Come vedi la massa (spostata) non condiziona il lavoro svolto per forza fissata.
@mgrau: forse tu hai centrato il punto. In effetti il delta energia cinetica è il medesimo per le due masse:e dunque il lavoro. Però non so perché l'idea che spostare una una massa che è 10 volte l'altra (10 vs 100kg) per lo stessa lunghezza con una stessa forza fissata F, mi dia il medesimo lavoro mi stranisce. Continuo a non mandare giù questa cosa.
grazie a tutti.
Ho compiuto un refuso con forza, è vero, il concetto era "lavoro di una forza", scuasatemi tanto ma ero cotto ieri sera.
@zeromega: hai ragione che nella forza è inclusa la "massa", tuttavia io intendevo nell'esperimento mentale di spostare un oggetto di massa m ed uno di massa M. E se io applico una forza di 10N ad esempio su una massa di 100 o di 10kg se l'oggetto si spostasse di 5 metri, beh. Come vedi la massa (spostata) non condiziona il lavoro svolto per forza fissata.
@mgrau: forse tu hai centrato il punto. In effetti il delta energia cinetica è il medesimo per le due masse:e dunque il lavoro. Però non so perché l'idea che spostare una una massa che è 10 volte l'altra (10 vs 100kg) per lo stessa lunghezza con una stessa forza fissata F, mi dia il medesimo lavoro mi stranisce. Continuo a non mandare giù questa cosa.
grazie a tutti.
Credo tu debba prendere un libro di fisica e ripartire dalla prima pagina dei concetti di lavoro e forza. Purtroppo non erano refusi quelli che vedevo. Il tuo esempio non ha senso fisico. Se applichi una forza di 10 N a due corpi di masse diverse in assenza di attrito non si spostano 5 m ma all'infinito. Se invece vuoi fermare i corpi entro 5 metri, il corpo di massa maggiore avrà una inerzia maggiore e dovrai metterci più forza per fermarlo. La forza non sarebbe più costante neppure. Se invece ci sono attriti semplicemenente per spostare quei corpi di 5 m dovrai tenere conto che la forza di attrito che ti gioca contro ha dentro la massa. E dovrai allora compiere più lavoro per spostare il blocco grosso. Il "come vedi" è sempre foriero di sventura nelle dimostrazioni fisiche o matematiche, ricordalo.
"mattiuzzobis":
Però non so perché l'idea che spostare una una massa che è 10 volte l'altra (10 vs 100kg) per lo stessa lunghezza con una stessa forza fissata F, mi dia il medesimo lavoro mi stranisce.
Perché ti stranisce? Il lavoro è lo stesso, ma la massa di 10 kg sarà $sqrt(10)$ volte più veloce dell'altra dopo quei 5 metri. L'energia cinetica delle due masse alla fine infatti è la stessa.
Viceversa se le due masse hanno la stessa energia cinetica il lavoro che una forza qualunque deve fare per fermarle sarà lo stesso (indipendentemente dallo spazio entro cui si vuole fermarle, ovviamente maggiore è lo spazio per fermarle minore è la forza costante da applicare, ma il lavoro sarà sempre uguale, proprio per definizione di energia cinetica).
@ faussone: hai ragione pienamente. Forse il fatto è che sbaglio con l'intuito. Cioèmi viene da confondere lavoro con fatica fisica a livello inconscio e per questo mi dava problemi di comprensione. Però a formule ora mi pare di esserci.
@zero: non c'è bisogno di riaprirlo perché in realtà sto studiando proprio tale argomento e per questo ho i dubbi
Però secondo me ti ho portato fuori strada e credo sia faussone e mgrau ad aver centrato il punto. Lamia idea era non considerare attriti e non mermare il corpo a 5 metri, bensì prendere corpi di pesi diversi spersi nello spazio sconfinato così da non avere attriti o altro. Applicarci una forza F e tenerla applicata per 5 metri, a 5 metri smettere di applicarla e lasciarli proseguire di moto rettilineo uniforme. Mi chiedevo a questo punto: "qual è il lavoro della forza?"
Giustamente comehai detto il "come vedi" (intuito) mi avevaportato fuori strada per quanto dice faussone.
@zero: non c'è bisogno di riaprirlo perché in realtà sto studiando proprio tale argomento e per questo ho i dubbi
Però secondo me ti ho portato fuori strada e credo sia faussone e mgrau ad aver centrato il punto. Lamia idea era non considerare attriti e non mermare il corpo a 5 metri, bensì prendere corpi di pesi diversi spersi nello spazio sconfinato così da non avere attriti o altro. Applicarci una forza F e tenerla applicata per 5 metri, a 5 metri smettere di applicarla e lasciarli proseguire di moto rettilineo uniforme. Mi chiedevo a questo punto: "qual è il lavoro della forza?"
Giustamente comehai detto il "come vedi" (intuito) mi avevaportato fuori strada per quanto dice faussone.
"mattiuzzobis":
Forse il fatto è che sbaglio con l'intuito. Cioèmi viene da confondere lavoro con fatica fisica a livello inconscio e per questo mi dava problemi di comprensione.
Esattamente. Quello che l'intuito dice, se non è un intuito "educato" con qualche solida conoscenza di fisica, è spesso sbagliato..
Non per nulla ci è voluto un poco per formalizzare questi concetti.
Poi a mano a mano capirai da solo perché quelle definizioni hanno perfettamente senso proprio poste in quel modo.
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