Lavoro e potenza
Il lavoro di una forza lungo uno spostamento, e la potenza che serve a farlo in un certo tempo.
Formula in chiaro 2 fonti ufficiali Verificato il 30 agosto 2026 Segnala un errore
Lavoro e potenza
| Forza | 800 N |
|---|---|
| Spostamento | 12 m |
| Angolo fra forza e spostamento | 0 ° |
| Lavoro | 9.600 J |
| Tempo | 10 secondi |
| Potenza | 960 W |
| In cavalli vapore | 1,3052 |
Esempio calcolato dal nostro motore il 30 agosto 2026.
Come calcoliamo questa pagina
lavoro = forza * spostamento * cos(angolo_forza)
L = F · s · cos α, dove α è l'angolo fra la forza e lo spostamento. Una forza perpendicolare al moto non compie lavoro: è il caso della fune di un pendolo.
- NIST Special Publication 811, "Guide for the Use of the International System of Units" — fattori di conversione esatti
- Isaac Newton, "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", 1687
- È il lavoro di una forza costante lungo uno spostamento rettilineo. Se la forza cambia lungo il percorso serve un integrale, e questo conto dà solo una media.
- La potenza calcolata è quella meccanica utile. Quella assorbita da un motore è maggiore, perché il rendimento non è mai uno.
Esempi svolti
Trascinare una cassa
Forza 200 N Spostamento 10 m Angolo fra forza e spostamento 0 ° Tempo 20 secondi Lavoro 2.000 J
2.000 joule di lavoro in venti secondi, cioè 100 watt di potenza: circa quanto consuma una lampadina di una volta, ed è quello che un adulto può sostenere a lungo.
Spingere di sbieco
Forza 200 N Spostamento 10 m Angolo fra forza e spostamento 60 ° Lavoro 1.000 J
Solo 1.000 joule: a 60 gradi il coseno vale un mezzo, e metà della forza va sprecata a schiacciare la cassa contro il pavimento invece che a spostarla.
I numeri di questi esempi non sono scritti a mano: li calcola lo stesso motore della pagina, ogni volta che il sito viene pubblicato.
Conta solo la componente utile
Il lavoro è forza per spostamento per il coseno dell'angolo fra i due. A zero gradi il coseno vale uno e tutta la forza lavora; a novanta vale zero e il lavoro è nullo.
È il motivo per cui la fune di un pendolo, che tira sempre perpendicolarmente al moto, non compie mai lavoro per quanto tesa sia.
Portare la spesa non è lavoro
Camminando in piano con una borsa, la forza è verticale e lo spostamento orizzontale: in fisica il lavoro è zero. Che le braccia facciano male è fisiologia — i muscoli consumano energia anche solo per restare contratti — non meccanica.
È l'esempio che mostra come «lavoro» in fisica sia un termine tecnico, non una descrizione della fatica.
Watt e cavalli vapore
La potenza è lavoro diviso tempo, e si misura in watt. Un cavallo vapore metrico vale 735,5 watt; l'horsepower anglosassone 745,7. Un adulto sostiene circa 100 watt a lungo e può arrivare a 400-500 per pochi secondi.
James Watt scelse il cavallo come unità di misura per vendere le sue macchine confrontandole con quello che sostituivano, ed è forse la trovata di marketing più duratura della storia industriale.
Domande frequenti
Perché compare un angolo?
Perché conta solo la componente della forza nella direzione del moto. A 90 gradi il coseno è zero e il lavoro è nullo: la fune di un pendolo tira sempre perpendicolarmente al moto e non compie lavoro, per quanto tesa sia.
Portare la spesa a braccio teso è lavoro?
In fisica no, se cammini in piano: la forza è verso l'alto e lo spostamento è orizzontale. Che le braccia facciano male è un fatto di fisiologia — i muscoli consumano energia anche per restare contratti — non di meccanica.
Un cavallo vapore quanti watt sono?
735,5 watt, il CV metrico usato in Europa. L'horsepower anglosassone è leggermente diverso, 745,7 watt, ed è un'altra delle differenze che fanno litigare le schede tecniche.