⚙️

Mecanica lucrului: forțe și efort

Mar 27, 2025

III.1. Lucrul mecanic

Introducere

  • Lucrul mecanic este determinat de efortul depus de o forță pentru a deplasa un corp.
  • Efortul depus variază în funcție de greutatea corpului și distanța parcursă.

Exemple de efort și forțe implicate

  • Buldozer: Efort mai mare cu creșterea greutății pământului și a distanței.
  • Om cu bagaje: Efort mai mare cu creșterea greutății bagajului și a distanței.
  • Ren cu sanie: Efort mai mare cu creșterea greutății saniei și a distanței.

Experiment: De cine depinde efortul depus la deplasarea unui corp?

  • Materiale: Corp cu cârlig, dinamometru, discuri.
  • Procedură:
    • Măsurarea forței de tracțiune cu și fără discuri.
    • Efectul unghiului asupra efortului.
  • Concluzie:
    • Efortul crește odată cu forța de tracțiune și unghiul dintre forță și direcția de mișcare.

Caracterizarea lucrului mecanic ca mărime fizică

  • Lucrul mecanic (L):
    • Este produsul dintre modulul forței (F) și modulul deplasării corpului (d).
  • Convenții de semne:
    1. Lucru mecanic pozitiv: Forța ajută la deplasare (ex. forța motorului).
    2. Lucru mecanic negativ: Forța se opune deplasării (ex. forța de frecare).
    3. Lucru mecanic nul: Forța nu afectează deplasarea (ex. greutatea pe orizontală).
  • Observații:
    • Lucrul mecanic total este suma lucrurilor mecanice ale forțelor individuale.
    • Efortul crește cu forța, distanța și unghiul mai mari.

Probleme rezolvate

  1. Mașină pe șosea:
    • Date: 21.6 km/h, 30 min, forță de 40 N.
    • Calcul:
      • Distanța parcursă: 10800 m
      • Lucru mecanic total: 0 J
  2. Copil cu sanie:
    • Date: 100 m, forță de 40 N, unghi de 60°, forță de frecare de 10 N.
    • Calcul:
      • Lucru mecanic total: 1000 J

Concluzie

  • Lucrul mecanic este influențat de mărimea forței aplicate, distanța parcursă și unghiul de aplicare a forței.
  • Exemplele practice și problemele rezolvate demonstrează aplicarea conceptelor teoretice.