Transcript Lucrul Mecanic

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.
LUCRUL NECANIC

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).
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 FO-x, prin aria suprafeţei încadrată de graficul ce reprezintă
forţa şi axa deplasării.
LUCRUL MECANIC

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 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 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.
Lucrul mecanic al cestei forţe este
rezistent şi are expresia:
L = - Ffd
http://msabau.xhost.r
o/flabs/_011_Lucrul_
Mecanic_Frecare.swf.
html
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