Lavoro, in fisica, misura del trasferimento di energia che si verifica quando un oggetto viene spostato su una distanza da una forza esterna di cui almeno una parte viene applicata nella direzione dello spostamento. Se la forza è costante, il lavoro può essere calcolato moltiplicando la lunghezza del percorso per la componente della forza che agisce lungo il percorso. Per esprimere questo concetto matematicamente, il lavoro W è uguale alla forza f per la distanza d, o W = fd. Se la forza viene esercitata ad un angolo θ rispetto allo spostamento, il lavoro svolto è W = fd cos θ., Il lavoro fatto su un corpo è compiuto non solo da uno spostamento del corpo nel suo complesso da un luogo all’altro, ma anche, per esempio, comprimendo un gas, ruotando un albero, e anche provocando movimenti invisibili delle particelle all’interno di un corpo da una forza magnetica esterna.
Nessun lavoro, come inteso in questo contesto, viene eseguito a meno che l’oggetto non sia spostato in qualche modo e vi sia una componente della forza lungo il percorso su cui l’oggetto viene spostato. Tenere fermo un oggetto pesante non trasferisce energia ad esso, perché non c’è spostamento. Tenendo l’estremità di una corda su cui un oggetto pesante viene oscillato intorno a velocità costante in un cerchio non trasferisce energia all’oggetto, perché la forza è verso il centro del cerchio ad angolo retto rispetto allo spostamento. Nessun lavoro è fatto in entrambi i casi.,
L’espressione matematica per il lavoro dipende dalle circostanze particolari. Il lavoro svolto nella compressione di un gas a temperatura costante può essere espresso come il prodotto della pressione P volte la variazione di volume dV; cioè, W = PdV. Il lavoro svolto da una coppia T in rotazione di un albero attraverso un angolo φ può essere espresso come il prodotto della coppia volte lo spostamento angolare; cioè, W = Tφ.
Il lavoro svolto su un corpo è uguale all’aumento dell’energia del corpo, poiché il lavoro trasferisce energia al corpo., Se, tuttavia, la forza applicata è opposta al movimento dell’oggetto, il lavoro è considerato negativo, il che implica che l’energia viene prelevata dall’oggetto. Le unità in cui si esprime il lavoro sono le stesse di quelle per l’energia, ad esempio nel SI (Sistema Internazionale di unità) e nel sistema metro-chilogrammo-secondo, joule (newton-metro); nel sistema centimetro-grammo-secondo, erg (dyne-centimetro); e nel sistema inglese, foot-pound.