Lucrul mecanic
Pentru efectuarea unor lucrări, omul întrebuințează fie propria sa forță musculară, fie aceea a animalelor de muncă sau a mașinilor, cu scopul de a pune în mișcare o unealtă, un vehicul etc. În aceste procese se transmite mișcarea de la un corp la altul.
Lucrul mecanic este o mărime fizică scalară ce caracterizează efortul unei forțe F de a deplasa sau a se opune deplasării unui corp pe o distanță d:
L = Fd
<L>SI = Nm = J
Un joule este lucrul mecanic efectuat de o forță de un newton, al cărui punct de aplicație se deplasează cu 1m pe sensul și direcția forței.
Dacă forța F are un astfel de sens ce face un unghi α cu sensul de mișcare (viteză) al corpului, se va face proiecția forței F pe direcția de mișcare, iar lucrul mecanic al acesteia are expresia:
L = Fd cos(α)
După valorile pe care le poate lua unghiul α sunt următoarele cazuri:
a) 00<α<900; cosα>0; L>0 -lucru motor
b) α=900; cosα=0; L=0 -lucru nul
c) 900<α<1800; cosα<0; L<0 -lucru rezistent
Trebuie subliniat faptul că numai forțele exterioare unui corp sau sistem de corpuri, produc lucru mecanic asupra acestuia.
Lucrul mecanic poate fi reprezentat, într-un sistem de axe F-O-x, prin aria suprafeței încadrată de graficul ce reprezintă forța și axa deplasării.
Lucrul mecanic efectuat de greutate
a) Un corp lăsat să cadă liber de la o înălțime h, este supus forței gravitaționale G=mg , sub acțiunea căreia se deplasează în jos, efectuând un lucru mecanic motor:
L=mgh
b) Un corp aruncat de jos în sus, va fi supus unei forțe gravitaționale G=mg care face unghiul de 1800 cu sensul de mișcare, făcând un lucru mecanic:
L=-mgh
După cum se vede, lucrul mecanic al greutății nu depinde de forma drumului, numindu-se lucru conservativ.
vizualizare...
Lucrul mecanic al forței de frecare
Un corp care se mișcă pe o suprafață de sprijin cu care freacă, este supus permanent, unei forțe de frecare Ff, ce acționează în sens opus sensului de mișcare.
Lucrul mecanic al cestei forțe este rezistent și are expresia: L = - Ffd
vizualizare...
Lucrul mecanic al forței elastice
Considerăm un resort elastic, fixat la un capăt de un suport rigid, iar la celălalt capăt este legat un corp ce se poate deplasa.
După deformarea resortului cu x1 , se va manifesta o forță elastică F1=kx1 ce va deplasa corpul pe o distanță d=x1-x2 unde deformarea devine x2, iar forța elastică este F2=kx2.
Deoarece în timpul mișcării forța nu este constantă se va calcula lucrul mecanic pe baza ariei trapezului descris de forțe și coordonate:
de unde: 
sau: 
Și în cazul forțelor elastice lucrul mecanic poate fi motor sau rezistent, după cum forța elastică acționează în sensul deplasării corpului sau în sens invers.
| 
