Relazione tra Forza ed Energia

[Mario751]

Buonasera a tutti,

Su internet stavo cercando qualcosa che mi spiegasse la relazione che esiste tra la Forza e l'energia.
Sono un neofita della materia ma ad intuito mi pare logico che per esercitare una qualsiasi forza un essere umano abbia bisogno di energia come "materia prima".
In rete ho trovato questa spiegazione che però collega energia forza e lavoro.
Ve la riporto tra virgolette:

"La forza è una grandezza vettoriale ed è quindi dotata oltre che di un modulo, anche di direzione e verso.
La formula generale per determinare la Forza su di un generico corpo è F = m a
ove la m è la massa del corpo in questione mentre la a è l'accerelazione di cui esso è dotato.
L'energia è una grandezza scalare, ossia dotata solo di modulo e di unità di misura, che di soluto si indica con il Joule;
il legame che v'è tra forza ed energia è L = F S ossia il lavoro compiuto da una forza è uguale al prodotto tra la forza stessa per il vettore spostamento.
Quindi possiamo asserire che il lavoro è di fatto uno dei nomi dell'energia..."

Ora mi chiedo: ma se uno ad esempio si limitasse a mantenere in mano, da fermo, una valigia sospesa a mezz'aria, senza generare alcun spostamento, quale sarebbe la relazione che lega forza ed energia. Perché immagino che aldilà del lavoro,che in questo mio esempio pare non ci sia visto che non applico alcun spostamento, l'energia invece debba essere comunque considerata al fine di poter sorreggere la valigia in questione.

Grazie a tutti
Mario

[Shackle]

Le parole del linguaggio comune talvolta hanno un diverso significato in fisica. Noi diciamo : “ Ci vuole energia, per fare quel lavoro!” E questo, nel modo di intendersi giornaliero, è indubbio.
Ma la fisica usa gli stessi termini in modo diverso. Alzando una valigia da terra, si compie un lavoro positivo,uguale alla forza per lo spostamento. La forza peso compie invece un lavoro negativo. E in questo modo se ne aumenta l’energla potenziale. Trasportandola per qualche metro, non si compie alcun lavoro, secondo la fisica. Poggiandola nuovamente a terra, si ha il processo inverso del precedente.
La fatica fatta per trasportare la valigia ...non conta!

Questo, però, è vero in prima approssimazione. Se si riflette più accuratamente, ci si può rendere conto del perché si accusa la fatica...

Se tieni la valigia da fermo , il peso ti tira il braccio, i muscoli devono contrarsi, e questo sforzo ti causa affaticamento.

Comunque è importante impadronirsi di concetti e termini, se si vuole capire la fisica. Richiede “lavoro intellettuale “! Ma se hai sufficiente curiosità, ne vale la pena!