D. DINAMICA D.1. Principiul I (principiul inerției) D.2. Principiul al II-a (principiul fundamental) D.3. Forța de greutate. Accelerația gravitațională D.4. Principiul al III-a (principiul acțiunii și reacțiunii) D.5. Forța de inerție D.6. Forța elastică. Legea lui Hooke D.7. Aplicație: Determinarea grafică a constantei elastice. Metoda celor mai mici pătrate D.8. Lucrul mecanic. Unitatea de masură D.9. Puterea. Unități de măsură D.10. Energia cinetică și potențială D.11. Legea conservării energiei D.12. Aplicație: Mișcarea unui punct în câmp gravitațional

Mecanica are 3 principii (enunțate de Isaac Newton pe baza experienței acumulate din studiul mișcării mecanice și a Mașinilor simple: pârghii, scripeți, plane inclinate): I. Principiul I (al inerției) II. Principiul al II-lea (principiul fundamental al mecanicii) III. Principiul al III-lea (al acțiunii și reacțiunii)

Isaac Newton (1643-1727) matematician și fizician englez a enunțat principiile în cartea sa fundamentală “Philosophiae Naturalis Principia Matematica”

D.1. Principiul I (principiul inerției) Un corp își menține starea de repaus relativ sau de mișcare rectilinie uniformă atâta timp cât asupra lui nu se exercită influențe externe

Inerția La orice actiune exterioara care cauta să schimbe starea de repaus sau de mișcare rectilinie și uniformă corpul se opune; proprietate numită inerție. O masură a inerției este masa

D.2. Principiul al II-lea (principiul fundamental al mecanicii) O forță constantă, acționând asupra unui punct material, îi imprimă acestuia o accelerație constantă, proporțională cu forță F=ma Coeficientul de proportionalitate se numește masă Unitatea de masura pentru forță în SI

Forța este un vector Adunarea (superpoziția) forțelor F1 + F2 = F se face conform regulii paralelogramului

Unitate de masură tolerată pentru forță: D.3. Forța de greutate este produsul dintre masa și accelerația gravitațională unde accelerația gravitatională are valoare medie de g=9.8 m/s2 Unitate de masură tolerată pentru forță: kilogram-forța = greutatea unui kilogram 1kgf=9.8N

D.4. Principiul al III-lea (principiul actiunii si reactiunii) Daca un corp A actionează asupra altui corp B cu o fortă , numită acțiune, corpul B reacționează asupra corpului A cu o forță egală în modul și de sens opus, numită reacțiune A B

este egală și de sens contrar D.5. Forța de inerție este egală și de sens contrar forței de tracțiune Intr-un mijloc de transport: la acelerare ne simțim trași înapoi, iar la frânare ne simțim împinsi înainte

D.6. Forța elastică este forța de reacțiune a unui corp elastic la forța cu care care il deformează Deformarea elastică dispare o data cu dispariția forței care a provocat-o Deformarea care nu dispare dupa dispariția forței care a provocat-o se numeste deformare plastică

Legea lui Hooke Forța elastică este proportională cu deformarea ΔL

D.7. Aplicație: Determinarea grafică a coeficientului de elasticitate Daca atârnăm de un resort greutăți diferite G, Dependența față de deformare ΔL este o linie dreapta G=-Fel tgα=k=G/ΔL α ΔL Tangenta unghiului dreptei (denumita panta dreptei) care determină dependența greutății de alungirea resortului este egală cu coeficientul de elasticitate

Metoda celor mai mici pătrate Pentru a determina panta dreptei y care aproximează în mod optim distribuția rezultatelor masurătorilor din figura alaturată, minimizăm funcția definită de suma abaterilor patratice yn xn x Relația poate fi aplicată pentru determinarea constantei elastice: xk=ΔLk yk=Gk

D.8. Lucrul mecanic este egal cu forța inmulțită cu deplasarea x Unitatea de masura în SI

Interpretarea geometrică a lucrului mecanic In sistemul de coordonate (x,F) lucrul mecanic este aria de sub curba F(x) Forța constantă Forța variabilă Exemplu: forța elastică F Fel x x

D.9. Puterea este raportul dintre lucrul mecanic și intervalul de timp în care acesta a fost efectuat Unitatea de masura în SI Unitate de masură tolerata 1CP≈735 W ridicarea unei mase de 75 de kg la înalțimea de 1 m în timp de 1 s

D. 10. Energia cinetică este energia unui corp care se deplasează D.10. Energia cinetică este energia unui corp care se deplasează. Ea este egala cu lucrul mecanic efectuat pentru a imprima o viteză de deplasare v:

Energia potențială gravitatională Energia potențială a unui resort este energia pe care o capată un corp ridicat la o anumita înalțime h Ea este egală cu lucrul mecanic efectuat: Energia potențială a unui resort este lucrul mecanic efectuat pentru a produce o alungire ΔL=x, adica aria triunghiului de sub dreapta F(x)=kx

D.11. Legea conservării energiei mecanice Energia unui sistem de corpuri care nu interactioneaza între ele este egală cu suma energiilor cinetice și potentiale Intr-un sistem izolat de corpuri suma dintre energia cinetică și cea potentială este constantă

D.12. Aplicație: Mișcarea unui punct în câmp gravitațional Energia potențială gravitatională la înalțimea h g se transformă în energie cinetică dupa parcurgerea distanței h