Fisica

@GiorgiaBorrelli 

Il lavoro è definito come il prodotto scalare tra due vettori, la forza e lo spostamento. Quindi 

L= F * s * cos (teta)

dove teta = angolo formato dai due vettori

Nel primo caso risulta:

teta = 0 (forza e spostamento sono paralleli)

cos(0) = 1

mentre nel secondo caso:

teta = 45°

cos(45)= radice (2) / 2 

Quindi nel primo caso risulta:

F= 10 / (3,50 * 1) = 2,86N

Nel secondo caso abbiamo 

F= 10 / (3,50 * (radice (2) /2) =

  = (10* radice (2)) / 3,50 = 4,04N

Conviene spingere orizzontalmente la cassa per sforzarsi di meno 

Lavoro L = F*cos Θ*S

...Θ essendo l'angolo che la forza F forma con il pavimento ; nel nostro caso Θ = 0 e cos Θ = 1 , per cui :

L = F*S

F = L/S = 10/3,5 = 20/7 di N (2,857)

se  Θ = 45°

Lavoro L = F'*cos Θ*S = F'*√2 /2 *3,5

20 = F'*3,5√2

F' = 20/(3,5√2) N (4,041)

Le cose, in realtà, sono decisamente più complesse : se la cassa parte  ferma ed arriva ferma , non c'è energia cinetica in giuoco e tutto il lavoro fatto è speso in attrito .

Se poniamo il peso della cassa Fp = 1000/35 N ed il coefficiente di attrito μ = 0,10 , con F // al pavimento abbiamo :

(1000/35)*0,10*3,5 = 10 joule 

se applichiamo la forza con un angolo Θ = 45° abbiamo la situazione sotto mostrata (rotelle a parte) :

(1000/35-F')*μ = F''

(1000/35-F*sen 45°)*0,1  = F*cos 45°

100/35 = F(cos 45+sen 45*0,1) = F(0,707+0,0707) = 0,778F

F = 100/(35*0,778) = 3,674 > 4,041 .

Se a parità di lavoro (10 joule) il peso della cassa fosse 100/35 ed il coefficiente di attrito valesse 1,00, la forza richiesta F* diminuirebbe ulteriormente :

F* = 100/(35*1,414) = 2.02 N