Problema 3.2.1
Calcolare il lavoro necessario per compiere le seguenti operazioni, tenendo appesa alla mano una valigia della massa m=15Kg:
a) stare fermi per 5,0 minuti, aspettando l’autobus;
b) correre lungo un percorso orizzontale s=10,0m in 2,0s a velocità costante, per raggiungere l’autobus;
c) sollevare la valigia di h=0,80m per salire sull’autobus;
d) salire lungo una rampa lunga l=20,0m, che ha una pendenza del 10% rispetto al piano orizzontale.
Ricordando la definizione di lavoro otteniamo:
La=0 , perché in questo caso lo spostamento è nullo;
Lb=0, perché in questo caso la direzione della forza è perpendicolare allo spostamento;
Lc=Fh, perché in questo caso la forza e lo spostamento hanno la stessa direzione. Lc=mgh: L=120J se assumiamo g=10m/s2;
Ld=Ftl, dove Ft rappresenta la componente della forza nella direzione dello spostamento (vedi Cap2.2).
Ft=10%mg e mg=150N da cui Ft=15N e Ld=300J.
Si fa notare che è lo stesso lavoro che avremmo compiuto sollevando la valigia lungo il dislivello Δh=10%l=2.0m e L=150×2=300J.