Définir le travail d'une force

Qu'est-ce que le travail d'une force ?

En physique, le travail d'une force mesure l'énergie transférée par cette force lorsque son point d'application se déplace. Contrairement au langage courant, "travailler" ne suffit pas à produire un travail au sens physique : il faut qu'il y ait un déplacement.

La formule générale

Pour une force constante F appliquée sur un objet qui se déplace d'une distance d, avec un angle alpha entre la direction de la force et celle du déplacement :

W = F * d * cos(alpha)

• W : travail, exprimé en joules (J)
• F : intensité de la force, en newtons (N)
• d : distance parcourue, en mètres (m)
• alpha : angle entre la force et le déplacement

Exemple concret

Un déménageur pousse un carton avec une force de 40 N, dans la même direction que le déplacement (alpha = 0 degrés), sur une distance de 3 m.

W = 40 * 3 * cos(0) = 40 * 3 * 1 = 120 J

Piège classique

Attention : si la force est perpendiculaire au déplacement (alpha = 90 degrés), le travail est nul, même si la force est intense ! C'est le cas d'une personne qui porte un sac à bout de bras en marchant à plat : le poids ne travaille pas car il est vertical alors que le déplacement est horizontal.