Profrsor, Spina Mihaela Grup Scolar „ Alexandru Odobescu“, Lehliu Gara Lucrul Mecanic Profrsor, Spina Mihaela Grup Scolar „ Alexandru Odobescu“, Lehliu Gara

Ce este lucrul mecanic? Pentru efectuarea unor lucrări, omul întrebuinţează fie propria sa forţă musculară, fie aceea a animalelor de muncă sau a maşinilor, cu scopul de a pune în mişcare o unealtă, un vehicul etc. În aceste procese se transmite mişcarea de la un corp la altul. Lucrul mecanic este o mărime fizică scalară ce caracterizează efortul unei forţe F de a deplasa sau a se opune deplasării unui corp pe o distanţă

Lucrul mecanic efectuat de o forta constanta F , al carei punct de aplicatie se deplaseaza pe distanta d, in directia si in sensul fortei, este egal cu produsul dintre modulul fortei si modulul deplasarii. Unitatea de masura in SI pentru lucru mecanic este Joule (J). Un joule este lucrul mecanic efectuat de o forta de 1 N care isi deplaseaza punctul de aplicatie pe o distanta de 1 m, dupa directia si in sensul fortei

1)Atunci când directia si sensul fortei coincid cu directia si sensul deplasarii corpului Calculând aria dreptunghiului ABCD

2) Atunci când directia fortei este diferita fata de directia deplasarii. alte cuvinte, lucrul mecanic va fi efectuat doar de Fx Consideram un corp de masa m, asupra caruia se actioneaza cu o forta F=const. ce face un unghi α oarecare cu directia deplasarii. Corpul se va misca fara frecare, pe directia si sensul axei Ox: a). De-a lungul axei Oy: Conform Principiului III al dinamicii newtoniene, avem echilibru de forte, componentele verticale anulându-se reciproc: Rezultanta acestor forte fiind egala cu zero, lucrul mecanic pe verticala este nul, corpul de altfel neînregistrând miscare pe verticala b) De-a lungul axei Ox: Pe aceasta directie va actiona doar componenta Fx a fortei F. Cu

Lucrul mecanic nu trebuie confundat cu efortul;daca tinem in mana un corp greu, depunem un efort, dar daca incercam sa-l punem pe un raft, efectuam un lucru mecanic – punctul de aplicatie al greutatii se deplaseaza;daca impingem un obiect greu si nu reusim sa-l deplasam, nu efecuam un lucru mechanic, ci depunem un efort, dar daca reusim sa deplasam corpul, atunci efectuam un lucru mecanic. • Forta care produce miscarea se numeste forta motoare , iar lucrul mecanic efectuat de aceasta forta se numeste lucru mecanic motor (L>0). • Forta care se opune miscarii se numeste forta rezistenta , iar lucrul mecanic efectuat de aceasta forta se numeste lucru mecanic rezistent (L<0). Lucrul necanic

In expresia lucrului mecanic al fortei de frecare, , apare semnul minus, deoarece sensul fortei de frecare este opus sensului deplasarii. • Daca asupra corpului actioneaza mai multe forte, fiecare dintre ele efectueaza un lucru mecanic.Lucrul mecanic total este suma algebrica a lucrurilor mecanice efectuate de fiecare forta in parte. După valorile pe care le poate lua unghiul α sunt următoarele cazuri: a) 00<α<900; cosα>0; L>0 -lucru motor b) α=900; cosα=0; L=0 -lucru nul c) 900<α<1800; cosα<0; L<0 -lucru rezistent

In expresia lucrului mecanic al fortei de frecare, , apare semnul minus, deoarece sensul fortei de frecare este opus sensului deplasarii. • Daca asupra corpului actioneaza mai multe forte, fiecare dintre ele efectueaza un lucru mecanic.Lucrul mecanic total este suma algebrica a lucrurilor mecanice efectuate de fiecare forta in parte. Trebuie subliniat faptul că numai forţele exterioare unui corp sau sistem de corpuri, produc lucru mecanic asupra acestuia. Lucrul mecanic poate fi reprezentat, într-un sistem de axe F- O-x, prin aria suprafeţei încadrată de graficul ce reprezintă forţa şi axa deplasării. După valorile pe care le poate lua unghiul α sunt următoarele cazuri: a) 00<α<900; cosα>0; L>0 - lucru motor b) α=900; cosα=0; L=0 - lucru nul c) 900<α<1800; cosα<0; L<0 - lucru rezistent Lucrul mecanic

Lucrul mecanic efectuat de greutate a) Un corp lăsat să cadă liber de la o înălţime h, este supus forţei gravitaţionale G=mg , sub acţiunea căreia se deplasează în jos, efectuând un lucru mecanic motor: L=mgh b) Un corp aruncat de jos în sus, va fi supus unei forţe gravitaţionale G=mg care face unghiul de 1800 cu sensul de mişcare, făcând un lucru mecanic: L=-mgh http://msabau.xhost.ro/flabs/_011_Lucrul_Mecanic_Greutate.swf.html

Lucrul mecanic al cestei forţe este rezistent şi are expresia: Lucrul mecanic al forţei de frecare Un corp care se mişcă pe o suprafaţă de sprijin cu care freacă, este supus permanent, unei forţe de frecare Ff, ce acţionează în sens opus sensului de mişcare. http://msabau.xhost.ro/flabs/_011_Lucrul_Mecanic_Frecare.swf.html Lucrul mecanic al cestei forţe este rezistent şi are expresia: L = - Ffd

Lucrul mecanic al forţei elastice Considerăm un resort elastic, fixat la un capăt de un suport rigid, iar la celălalt capăt este legat un corp ce se poate deplasa. După deformarea resortului cu x1 , se va manifesta o forţă elastică F1=kx1 ce va deplasa corpul pe o distanţă d=x1-x2 unde deformarea devine x2, iar forţa elastică este F2=kx2. Şi în cazul forţelor elastice lucrul mecanic poate fi motor sau rezistent, după cum forţa elastică acţionează în sensul deplasării corpului sau în sens invers

APLICAŢIE Asupra unui corp ce se deplaseaza pe un plan orizontal pe distanta d=3m, fara frecare, actioneaza o forta motoare F=2N. Sa se calculeze valoarea lucrului mecanic stiind ca unghiul dintre forta si deplasarea acestuia este de: a)00; b)900; c)1800. Sa se realizeze diagrama lucrului mecanic pentru fiecare dintre cazuri. b) α=900 Nu vom avea diagrama deoarece lucrul mecanic în acest caz este nul. Diagrama lucrului mecanic se realizeaza ca în figura de mai jos:

c)α=1800

sfarsit