Fizică Mecanică
Lucrul mecanic rezistiv si util diferenta
Lucrul mecanic util este lucrul efectuat pentru a depăși o rezistență utilă, cum ar fi ridicarea unei greutăți, în timp ce lucrul mecanic rezistiv este lucrul efectuat împotriva forțelor de frecare sau altor rezistențe dăunătoare. Diferența dintre ele apare în mașinile simple, unde lucrul mecanic total al forței motoare include ambele componente.
Definiții și formule
- Lucrul mecanic util (L_u) L_u = F_u × d, unde F_u este forța utilă (ex: greutatea ridicată), d este deplasarea în direcția forței.
- Lucrul mecanic rezistiv (L_r) L_r = F_r × d, unde F_r este forța rezistivă (ex: frecarea), d este deplasarea.
- Lucrul mecanic total (L_t) L_t = L_u + L_r, pentru mișcare uniformă, sau L_t = F_m × d, cu F_m forța motoare.
Exemple numerice
- 1 Ridicarea unui corp Pentru a ridica o cutie de 10 kg la h=2 m, L_u = m×g×h = 10×9,8×2 = 196 J. Dacă frecarea cere o forță suplimentară de 5 N pe o rampă de 4 m, L_r = 5×4 = 20 J, L_t = 216 J.
- 2 Plan înclinat La tragerea unui obiect pe un plan, L_u este lucrul împotriva greutății, L_r împotriva frecării.
- 3 Randament Randamentul η = L_u / L_t × 100%. În exemplul anterior, η = 196/216 ≈ 90,7%.
Calculează: pentru a trage un cărucior cu F_m=50 N pe d=10 m, dacă F_u=40 N, atunci L_u=400 J, L_r=100 J, η=80%.