Eleva: BRATU MARINELAClasa: a IX-a A

Lucrul mecanic efectuat de o forţă constantă Lucrul mecanic efectuat de o forţă constantă FF, al cărei , al cărei punct de aplicaţie se deplasează pe distanţa punct de aplicaţie se deplasează pe distanţa d, d, în în direcţia şi sensulforţei, este egal cu produsul dintre direcţia şi sensulforţei, este egal cu produsul dintre modulul forţei şi modulul deplasării.modulul forţei şi modulul deplasării.

L= F L= F ··dd

Unitatea de măsură în SI, pentru lucrul mecanic este Unitatea de măsură în SI, pentru lucrul mecanic este joule.joule.

Un joule este lucrul Un joule este lucrul mecanic efectuat de o mecanic efectuat de o forţă de 1 N care îşi forţă de 1 N care îşi deplasează punctul de deplasează punctul de aplicaţie pe distanţa de aplicaţie pe distanţa de 1m în direcţia şi în 1m în direcţia şi în sensul forţei.sensul forţei.

1J= 1N1J= 1N··1m1m

Dacă direcţia nu coincide cu direcţia deplasării, ea Dacă direcţia nu coincide cu direcţia deplasării, ea se descompune în două componente : o componentă pe se descompune în două componente : o componentă pe

direcţia deplasării,direcţia deplasării, F F cos cos αα, şi una, şi una pe direcţie pe direcţie

perpendiculară pe direcţia deplasării, perpendiculară pe direcţia deplasării, F F sin sin αα..

În cazul în care corpul se deplasează fără frecare, În cazul în care corpul se deplasează fără frecare,

lucrul mecanic efectuat este : L=Flucrul mecanic efectuat este : L=F··d d ·· cos cos αα,,

Expresie ce poate fi scrisă prescurtat ca produsul scalar Expresie ce poate fi scrisă prescurtat ca produsul scalar dintre vectorul forţă F şi vectorul deplasare d :dintre vectorul forţă F şi vectorul deplasare d :

L= F L= F ·· dd

GG

y

F sin αα x

F cos αα

F

αα

Presupunem că în figura anterioară, corpul Presupunem că în figura anterioară, corpul ( dreptunghiular ) este tras de către un băiat.Dacă ( dreptunghiular ) este tras de către un băiat.Dacă băiatul se deplasează cu viteza constantă v=1,5m/s şi băiatul se deplasează cu viteza constantă v=1,5m/s şi forţa cu care acţionează este orientată sub un unghi forţa cu care acţionează este orientată sub un unghi αα

=30=30°° faţă de orizontală.Dacă băiatul efectuează în faţă de orizontală.Dacă băiatul efectuează în fiecare secundă 100J, ce valoare are forţa aplicată? fiecare secundă 100J, ce valoare are forţa aplicată?

α

α

α

d=vt

L= F·d·cos αα

F=F=─────= ──── ─────= ────

d · cos αα

L L

v ·t ·cos αα

√3F= ───────── = 77N

100 J

1,5m/s ·1s · ───2

αα

αα

αα

•DEFINIŢIEDEFINIŢIE Lucrul mecanic total este suma algebricLucrul mecanic total este suma algebrică a ă a lucrurilor mecanice efectuate de fiecare forţă în parte.lucrurilor mecanice efectuate de fiecare forţă în parte.

• O aceeaşi forţă aplicată corpului , poate efectua un lucru O aceeaşi forţă aplicată corpului , poate efectua un lucru mecanic pozitiv şi negativ.mecanic pozitiv şi negativ.

• INTERPRETAREA GEOMETRICĂ A LUCRULUI MECANIC INTERPRETAREA GEOMETRICĂ A LUCRULUI MECANIC ::

x1 x2x1 x2

X ( m )X ( m )

FF

FF (N)(N)

F(x ) =F F(x ) =F (x )=F=const. (x )=F=const.

2 1

Aria haşurată din grafic este :Aria haşurată din grafic este :

F(x -x )=FF(x -x )=F··d= Ld= L2 1

Aria reprezintă lucrul mecanic L efectuat de o forţă constantă ce îşi deplasează punctul de aplicaţie pe distanţa d=x2 –x1 .

2 1

În cazul căderii corpurilor, greutatea este pe direcţia şi în sensul deplasării. Între două nivele h şi h , lucrul mecanic este :

L=mg(h -h ) 21

21

CONSIDERÂND ÎN RELAŢIE PE h CA NIVEL ZERO.2

L=mgh

h2

1h

h

g

h=0

Dacă ridicăm corpul la înălţimea h, întrucât sensul deplasării să fie opus greutăţii, lucrul mecanic va fi negativ.

L=-m g h

Lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului, atunci când el coboară pe plan se calculează astfel :

l l sin sin αα =h=h

L=(mg sinαα) ) ll=mg(=mg(l l sin sin αα))

deci L= mgh

În cazul în care corpul urcă uniform,

L=-l m g sin αα

LUCRUL MECANIC AL GREUTĂŢIILUCRUL MECANIC AL GREUTĂŢII

Lucrul mecanic al greutăţii corpului nu depinde de drum, ci numai de diferenţa de nivel,h, dintre poziţia iniţială şi cea finală ale corpului.

αα

ααmg·sin

αα

αα

G

mg·cos αα h

http://ro.wikipedia.org/http://scienceworld.wolfram.com/biography/Joule.htmlhttp://www.didactic.ro/materiale-didactice/lucrul-mecanic-clasa-9a