Răspunsuri

Cel mai inteligent răspuns!
2014-02-26T13:02:21+02:00
Notiunea de lucru mecanic a aparut din necesitatea de a masura munca (fizica) depusa de om, precum si de masinile construite de el pentru a-1 ajuta in aceasta munca.
Sa consideram situatia simpla in care un bustean este deplasat pe un plan orizontal cu ajutorul unui cablu de catre un om. Aceeasi deplasare se poate realiza si cu ajutorul unui cal sau al unui tractor. Generalizand pana la abstractizare interactiunea care se realizeaza prin intermediul cablului intre bustean pe de o parte si om, cal sau tractor pe de alta parte, s-a ajuns la notiunea de forta. Aceasta notiune ne permite sa facem abstractie de situatia concreta considerata si in loc sa spunem ca omul munceste, vom spune ca forta produce un lucru mecanic. Lucrul mecanic al fortei este cu atat mai mare cu cat intensitatea fortei si deplasarea corpului (asupra caruia actioneaza forta) sunt mai mari.
Pentru generalizare, se poate face abstractie si de corpul considerat si sa spunem ca o forta produce lucru mecanic atunci cand punctul sau de aplicatie se deplaseaza. Stim ca o forta care actioneaza asupra unui rigid are caracterul unui vector alunecator, adica efectul fortei nu se schimba daca punctul de aplicatie se deplaseaza pe suportul ei. Trebuie sa observam ca in cadrul notiunii de lucru mecanic al unei forte nu o astfel de deplasare este luata in considerare, ci deplasarea efectiva a punctului de pe corp in care se considera aplicata forta.
Denumirea de lucru mecanic a fost data de inginerul francez Gustave Gaspard Coriolis. Continutul notiunii s-a adancit, o data cu cea de caldura, in secolul al XlX-lea cand s-a dovedit experimental ca exista un raport constant intre cantitatea de lucru mecanic (care este legat de miscarea mecanica) si cantitatea de caldura (care este legata de o forma de miscare nemecanica a materiei) in care acesta se poate transforma.
1. Definitie
Se considera un punct material M care se deplaseaza pe traiectoria curbilinie ( ? ), fiind actionat de forta variabila . La momentul t punctul material se afla in M avand fata de un punct de referinta fix 0 vectorul de pozitie r, iar la momentul se afla in, avand vectorul de pozitie.
Prin definitie se va numi lucrul mecanic elementar, corespunzator fortei si deplasarii elementare , produsul scalarunde . (1) Cum , expresia (1) devine (2) Rezulta ca: lucrul mecanic elementar corespunzator unei forte si unei deplasari elementare a punctului de aplicatie al fortei este egal cu produsul scalar dintre forta si deplasarea elementara.
In expresia (1) s-a aproximat ca in intervalul de timp forta ramane constanta, iar arcul este egal cu coarda corespunzatoare. Folosind exprimarea analitica a vectorilor si in functie de proiectiile vectorilor pe axele unui sistem cartezian Oxyz (figura 1) ;, (3) expresia (1) devine: (4)


Figura 1
In functie de viteza , expresia lucrului mecanic elementar este .2. Proprietati ale lucrului mecanic:a) este o marime scalara avand ca unitate de masura in sistemul international SI joule-ul (ninja) si in sistemul tehnic kilogram - forta - metrul (kgf.m); b) este pozitiv cand si poarta in acest caz numele de lucru mecanic motor;c) este negativ cand si se numeste in acest caz lucru mecanic rezistent ;d) este nul cand ;e) daca deplasarea este compusa din n deplasari elementare (5) atunci (devil)
Deci: lucrul mecanic elementar corespunzator unei deplasari compuse este egal cu suma lucrurilor mecanice elementare aferente deplasarilor componente;f) daca forta reprezinta rezultanta unica a unui sistem de forte (7) , atunci lucrul mecanic este (music).
Adica, lucrul mecanic elementar corespunzator rezultantei unui sistem de forte este egal cu suma algebrica a lucrurilor mecanice elementare ale fortelor componente.