Fizică #130 Model oficial Universitatea din București, Facultatea de Fizică — Mecanică
1/5
00:00
Luând în considerare notațiile pentru mărimile fizice și unitățile de măsură standard din manualele dvs. de fizică, unitatea de măsură pentru raportul F/S0 este:
Luând în considerare notațiile pentru mărimile fizice și unitățile de măsură standard din manualele dvs. de fizică, unitatea de măsură pentru raportul F/S0 este:
kg⋅m⋅s2
kg−1⋅m⋅s−2
kg⋅m−1⋅s−2
kg⋅m−1⋅s2
F/S0 este efortul unitar (o forță pe unitatea de arie), măsurat în N/m2. Cum 1N=1kg⋅m⋅s−2, rezultă kg⋅m⋅s−2/m2=kg⋅m−1⋅s−2.
Un corp punctiform de masă m se află într-un punct inițial A situat la înălțimea h față de suprafața Pământului. Corpul este deplasat spre un punct final B, situat pe suprafața Pământului, în trei moduri diferite. În primul caz este deplasat vertical în jos.În al doilea caz este deplasat oblic în jos până atinge suprafața Pământului într-un punct C (BC=d) după care este tras pe orizontală spre B. În al treilea caz este tras în sus deasupra punctului A într-un punct D (AD=d1) după care este deplasat pe verticală spre B. Ce expresie are lucrul mecanic LG(AB) efectuat de greutatea corpului în cele trei cazuri? Se cunoaște accelerația gravitațională g din zona respectivă.
LG1(AB)=mgh;LG2(AB)=mgh;LG3(AB)=mgh
LG1(AB)=mgh;LG2(AB)=mgh2+d2;LG3(AB)=mg(h−d1)
LG1(AB)=mgh;LG2(AB)=mg(h+d);LG3(AB)=mg(h+d1)
LG1(AB)=mgh;LG2(AB)=mgh;LG3(AB)=mg(h+d1)
Greutatea este o forță conservativă: lucrul ei mecanic nu depinde de drum, ci doar de diferența de înălțime dintre punctul inițial și cel final. De la A (înălțimea h) la B (pe sol) lucrul greutății este mgh pe oricare dintre cele trei drumuri.Pe porțiunile orizontale lucrul greutății este nul, iar în al treilea caz lucrul negativ −mgd1 de la urcare se compensează cu mgd1 de la coborârea suplimentară.
Lucrul mecanic este o mărime fizică:
de stare
de proces
independentă de proces
constantă
Lucrul mecanic caracterizează un proces (o transformare, o deplasare): depinde de felul în care sistemul trece dintr-o stare în alta, nu doar de stările inițială și finală. Mărimile de stare, ca energia, caracterizează o stare.
Un corp se deplasează pe o suprafață orizontală sub acțiunea unor forțe a căror rezultantă este nulă. Putem afirma că:
deplasarea corpului este uniform accelerată
deplasarea corpului este uniformă
corpul se oprește
deplasarea corpului este uniform încetinită
Principiul inerției: dacă rezultanta forțelor este nulă, accelerația este nulă, iar corpul aflat în mișcare își păstrează viteza. Deplasarea este rectilinie uniformă; nu accelerează, nu încetinește și nu se oprește.
Utilizând notațiile din manualele dumneavoastră de fizică, se poate scrie că forța de frecare ce acționează asupra unui corp care coboară liber pe un plan înclinat de unghi α este:
Ff=μmg
Ff=μmgcosα
Ff=μmgsinα
Ff=μmgtgα
Forța de frecare la alunecare este Ff=μN. Pe planul înclinat, reacțiunea normală echilibrează componenta greutății perpendiculară pe plan: N=mgcosα. Deci Ff=μmgcosα.