Lucrarea unei forțe superprof

8 martie 2018 ∙ 6 minute timp de citire

Care este opera unei forțe ?

Lucrarea unei forțe traduce schimburile de energie care au loc pe un sistem care se deplasează din punctul A în punctul B.

Această noțiune a fost introdusă pentru prima dată de Gaspard-Gustave Coriolis (politehnician francez) la începutul secolului al XIX-lea pentru a rafina noțiunea a ceea ce se numea atunci putere mecanică. Acest nume prost definit a condus la aproximări în timpul studiilor mecanice.

Evaluare și unitate

Lucrarea unei forțe care acționează asupra unui sistem poate fi exprimată numai atunci când acel sistem este în mișcare. Dacă, de exemplu, sistemul se deplasează din punctul A în punctul B, atunci se notează lucrarea:

Munca se exprimă în aceeași unitate cu energia, în general în joule (aceștia sunt, de asemenea, Newtoni pe metru).

Iată câteva exemple de transfer de energie necesare pentru o acțiune:

Action Energy pentru a ridica un măr de 100 g de 1 metru pe Pământ Energia necesară pentru ca un copil de 30 kg să urce la etaj (aproximativ 3 m) Energia necesară unui jucător de rugby de 100 kg pentru a efectua o cursă de 50 m km pe plat

Ordinea de mărime în joule	1	1000	5000	500.000

Lucrarea unei forțe conservatoare

Prin definiție, se spune că o forță este conservatoare dacă activitatea sa nu depinde de calea urmată de sistemul în mișcare.

Astfel, oricare ar fi calea urmată pentru a merge din punctul A în punctul B, lucrarea acestei forțe are întotdeauna pentru exprimare produsul scalar al vectorului de forță prin vectorul traiectoriei:

• cu forța F în Newton
• iar calea AB în metri

Principalele forțe conservatoare sunt forțele gravitaționale (greutatea) și cele electrostatice.

Lucrarea unei forțe constante în timpul unei mișcări rectilinii

Dacă un sistem este supus unei forțe constante în timpul unui traseu rectiliniu de la punctul A la punctul B, atunci forțele sunt conservatoare, iar activitatea acestei forțe corespunde formulei de mai sus:

Pentru a cuantifica munca forței, este necesar să cunoaștem normele (distanțele) vectorilor. Dacă unghiul dintre cei doi vectori este notat α, atunci expresia de lucru devine:

Diagrama forței F care acționează asupra unui punct de mișcare cu o mișcare rectilinie uniformă care merge de la A la B.

Cazuri speciale de forță constantă în timpul unei mișcări rectilinii

Iată câteva cazuri speciale de unghiuri, foarte des întâlnite:

• Dacă α = 90 ° atunci cos (90) = 0, deci lucrarea este Nu (Orice forță perpendiculară pe cale are zero de lucru, deoarece un produs punct este zero atunci când doi vectori sunt la 90 °).
• Dacă α 0 și valoarea muncii este pozitiv: aceasta este o meserie motor.
• Dacă α> 90 ° atunci cos (90)

Când mergem la normele vectorilor, avem:

Prin urmare, vedem că pentru un corp dat de masă m, greutatea depinde doar de altitudine.

---