$$W =Fd\cos\theta$$
Dove:
* W è il lavoro svolto (in joule)
* F è la forza applicata (in newton)
* d è la distanza percorsa (in metri)
* θ è l'angolo tra la forza e lo spostamento (in radianti)
In questo caso, abbiamo una forza di 2,4 N applicata a un panino di 400 g che viene spinto su un tavolo largo 0,75 m. Il coefficiente di attrito dinamico tra il sandwich e il tavolo è 0,1.
Per prima cosa dobbiamo calcolare la forza di attrito che agisce sul sandwich:
$$F_f =\mu_k m g$$
$$F_f =(0,1)(0,4 kg)(9,8 m/s^2) =0,392 N$$
Successivamente, dobbiamo calcolare l'angolo tra la forza applicata e lo spostamento:
$$\theta =\cos^{-1}\sinistra(\frac{F_d}{F}\destra)$$
$$\theta =\cos^{-1}\sinistra(\frac{2,4 N - 0,392 N}{2,4 N}\destra) =8,5°$$
Ora possiamo calcolare il lavoro compiuto dalla forza:
$$W =Fd\cos\theta$$
$$W =(2,4 N)(0,75 m)\cos(8,5°) =1,76 J$$
Pertanto, il lavoro compiuto dalla forza nello spingere il panino sul tavolo è 1,76 J.