Lucrul mecanic

1. Lucrul mecanic Eleva: BRATU MARINELA Clasa: a IX-a A

2. LUCRULMECANIC Lucrul mecanic efectuat de o forţă constantă F, al cărei punct de aplicaţie se deplasează pe distanţa d, în direcţia şi sensulforţei, este egal cu produsul dintre modulul forţei şi modulul deplasării. L= F ·d Unitatea de măsură în SI, pentru lucrul mecanic este joule.

3. JOULE Un joule este lucrul mecanic efectuat de o forţă de 1 N care îşi deplasează punctul de aplicaţie pe distanţa de 1m în direcţia şi în sensul forţei. 1J= 1N·1m James Prescott JOULE

4. Dacă direcţia nu coincide cu direcţia deplasării, ea se descompune în două componente : o componentă pe direcţia deplasării,F cos α, şi unape direcţie perpendiculară pe direcţia deplasării, F sin α. În cazul în care corpul se deplasează fără frecare, lucrul mecanic efectuat este : L=F·d ·cos α, Expresie ce poate fi scrisă prescurtat ca produsul scalar dintre vectorul forţă F şi vectorul deplasare d : L= F ·d y F Fsinα x α F cos α G

5. EXEMPLU : Presupunem că în figura anterioară, corpul ( dreptunghiular ) este tras de către un băiat.Dacă băiatul se deplasează cu viteza constantă v=1,5m/s şi forţa cu care acţionează este orientată sub un unghi α=30°faţă de orizontală.Dacă băiatul efectuează în fiecare secundă 100J, ce valoare are forţa aplicată? α α α

6. 100 J F= ───────── = 77N 1,5m/s ·1s ·─── 2 REZOLVARE d=vt L= F·d·cos α F=─────= ──── L L α v ·t ·cos α d · cos α α α √3

7. 2 1 F(N) F X ( m ) x1 x2 LUCRUL MECANIC TOTAL • DEFINIŢIELucrul mecanic total este suma algebrică a lucrurilor mecanice efectuate de fiecare forţă în parte. • O aceeaşi forţă aplicată corpului , poate efectua un lucru mecanic pozitiv şi negativ. • INTERPRETAREA GEOMETRICĂ A LUCRULUI MECANIC : F(x ) =F (x )=F=const.

8. Aria haşurată din grafic este : F(x -x )=F·d= L 1 2 Aria reprezintă lucrul mecanic L efectuat de o forţă constantă ce îşi deplasează punctul de aplicaţie pe distanţa d=x2 –x1 . 2 1

9. 1 1 2 2 LUCRUL MECANIC EFECTUAT DE GREUTATE 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 ) g L=mgh h h 1 h=0 h 2 CONSIDERÂND ÎN RELAŢIE PE h CA NIVEL ZERO. 2

10. 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 sin α=h L=(mg sinα) l=mg(l sin α) deci L= mgh În cazul în care corpul urcă uniform, L=-l m g sin α

11. mg·sin α LUCRUL 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. α h mg·cos α α G α

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