Paragrafi 4 e 8 · Il lavoro totale e il teorema dell’energia cinetica

Quattro forze, due lavori, una velocità

La cassa da 20 kg trascinata con l’attrito: si fa l’elenco delle forze con il loro lavoro, poi si lascia partire la cassa. L’energia cinetica cresce esattamente quanto il lavoro totale, metro dopo metro.

Reazione del pavimento —
Lavoro totale —
Velocità finale, dal teorema —
Velocità adesso —
L’elenco delle forze, con il loro lavoro
ForzaModuloAngoloLavoro
traino F———
ΔK = KB − KA = Wtot

Delle quattro forze solo due lavorano: peso e reazione sono verticali, lo spostamento è orizzontale, e con un angolo di 90° il lavoro è zero. Scriverle comunque nella tabella non è tempo perso: dimostra che ci hai pensato. La reazione, poi, non vale mg: la componente F sin α tira in su e alleggerisce il pavimento.

L’attrito compie lavoro negativo, ma la cassa accelera lo stesso, perché a decidere è il segno del lavoro totale. Le due barre in alto crescono insieme: il teorema non ha bisogno né del tempo né dell’accelerazione, basta il bilancio dei lavori.

Premi «Dimentica l’attrito»: il conto che usa solo WF prevede una velocità più alta di quella vera. È l’errore più frequente del capitolo, e il rimedio è l’elenco completo delle forze.

Con «Attrito = μN» l’attrito non è più un dato: vale μ·N, e N = mg − F sin α. Alzando la forza o inclinandola di più il pavimento viene alleggerito e l’attrito cala; se F sin α supera il peso, la cassa si stacca e il trascinamento finisce.

💎 Tutoring Premium

L’animazione mostra, la spiegazione fa capire

Percorsi personalizzati di Matematica e Fisica con un docente di ruolo: per capire il perché delle formule, non solo il come si applicano.

Prenota il colloquio gratuito Senza impegno · Posti limitati