Lucrul mecanic și energia cinetică, pe scurt

Lucrul mecanic

• Creșterea infinitezimală a lucrului mecanic efectuate de o forță, care acționează asupra unei deplasări infinitezimale, este produsul scalar al forței și deplasării.
• Lucrul mecanic efectuată de o forță, care acționează pe un drum finit, este integrala incrementelor infinitezimale ale lucrului mecanic efectuat de-a lungul căii.
• Lucrul mecanic efectuat împotriva unei forțe este negativul lucrului mecanic efectuat de forță.
• Lucrul mecanic efectuat de o forță de contact normală sau de frecare trebuie determinat în fiecare caz particular.
• Lucrul mecanic efectuat de forța gravitațională, asupra unui obiect din apropierea suprafeței Pământului, depinde doar de greutatea obiectului și de diferența de înălțime prin care s-a deplasat.
• Lucrul mecanic efectuat de o forță a arcului, care acționează dintr-o poziție inițială într-o poziție finală, depinde numai de constanta arcului și de pătratele acelor poziții.

Energia cinetică

• Energia cinetică a unei particule este produsul dintre jumătate din masa sa și pătratul vitezei sale, pentru viteze non-relativiste.
• Energia cinetică a unui sistem este suma energiilor cinetice ale tuturor particulelor din sistem.
• Energia cinetică este relativă la un cadru de referință, este întotdeauna pozitivă, și uneori i se dau nume speciale pentru diferite tipuri de mișcare.

Teorema lucru mecanic-energie

• Deoarece forța netă asupra unei particule este egală cu masa ei înmulțită cu derivata vitezei sale, integrala pentru munca netă efectuată asupra particulei este egală cu modificarea energiei cinetice a particulei. Aceasta este teorema energiei de lucru.
• Puteți folosi teorema lucru mecanic-energie pentru a găsi anumite proprietăți ale unui sistem, fără a fi nevoie să rezolvați ecuația diferențială pentru a doua lege a lui Newton.

Puterea

• Puterea este rata de lucru mecanic; adică derivata lucrului mecanic în raport cu timpul.
• Alternativ, lucrul mecanic efectuat într-un interval de timp, este integrala puterii furnizate în intervalul de timp.
• Puterea furnizată de o forță care acționează asupra unei particule în mișcare este produsul punctual al forței și al vitezei particulei.

Sursa: Physics, University Physics (OpenStax), gratuit sub licență CC BY 4.0. Traducere și adaptare de Nicolae Sfetcu. © 2024 MultiMedia Publishing, Fizica, Volumul 1