9V,S
CAP. TEOREME DE VARIATIE SI LEGI DE CONSERVARE IN MECANICA
10. Lucrul mecanic. Puterea mecanica
Obiective:
-
Lucrul unei forte F care formeaza α cu orizontala, unitate SI
semnul L
forta motoare/lucru motor, forta rezistenta/lucru rezistent, L Ff<0
Lt (Lucrul mecanic al tuturor fortelor ce actioneaza asupra unui corp)
L semnificatie geometrica, (F=ct)
L: G (vertical, pe plan inclinat), Fe, Ff
P: unitate, CP, L=Fx * vmed
L=𝐹⃗ ∗ 𝑑⃗
Desen: F formeaza alfa cu directia deplasarii.
L=Fd cos(α)
[L]si=Nm=J
Orice forta care isi deplaseaza originea efectueaza L:
-
L>0 daca F e orientata ca si miscarea originii ei;
L<0 daca F e orientata invers miscarii originii ei;
L=0 daca F e perpendiculara pe directia miscarii.
Lucrul mecanic = (Forta) * (distanta masurata pe directia fortei)
Forta ce produce deplasarea = “forta motoare” => lucrul mecanic efectuat de ea s.n. “lucru
mecanic motor” (L>0).
Forta ce se opune deplasarii = “forta rezistenta” => “lucru mecanic rezistent” (L<0).
Ex: LFf<0
Daca mai multe forte actioneaza asupra unui corp, fiecare efectueaza lucru mecanic.
Lucrul mecanic total= suma tuturor lucrurilor mecanice componente.
Interpretare geometrica
F=ct=> aria hasurata este Sdreptunghi=F*(x2-x1)=L
1. Lucrul mecanic al greutatii
coborare verticala: LG=mgh
urcare verticala: LG=-mgh
coborare pe plan inclinat fara Ff:
L=(m g sinα) l=m g (l sinα)=m g h
urcare pe plan inclinat fara Ff:
L=-(m g sinα) l=- m g (l sinα)=- m g h
Obs: L nu depinde de drum, ci de diferenta de nivel intre pozitia initiala si finala.
Utilitatea planului inclinat – forta necesara urcarii / coborarii pe plan inclinat e mai mica decat
greutatea corpului, desi drumul mai lung (energia fiind aceeasi, L).
2. Lucrul fortei elastice
Studiu: Resort intins.
Fe se opune intinderii => “-“.
Fe=-kx (x=alungirea/deformarea adica).
L=aria cuprinsa intre grafic si ox:
L=-kx*x/2=-kx2/2
3. Lucrul fortei de frecare
LFf=-Ffd=- μNd=- μmgd
Obs: Intotdeauna LFf<0.
Puterea mecanica
P=W/Δt
Cand energia W este sub forma de lucru mecanic L,
P=L/Δt
[P]si=1J/s=1W
Altele: kW, MW, CP etc. (1CP=736 W)
L=Fd
P=Fd/Δt=Fv
Daca miscarea este uniform accelerata => 𝑣̅ =
Clasa: 1, 3, 4/157 T: 2/157
𝑣𝑖 +𝑣𝑓
2
(din legea vitezei si formula lui Galilei)