Un pic de teorie

Mişcare şi repaus

Viteza = raportul dintre distanţa  parcursă de un mobil şi  perioada de timp dată.          Este o mărime vectorială!

v = d /t,   de unde:  d = vt   şi   t = d/v;   [v]S.I. = m/s .   d – este distanţa parcursă în timpul t.

Deplasarea unui mobil este o mărime  vectorială, timpul este o mărime scalară.

Tipuri de viteze:

1. Viteza relativă = pe care o are mobilul faţă de un observator  în mişcare.

2) Viteza constantă = aceiaşi viteza pe o distanţă anume, într-un timp dat.

3) Viteza medie  se defineşte ca fiind raportul dintre distanţa parcursă şi timpul în care s-a parcurs distanţa respectivă.

4) Viteza instantanee = viteza în orice moment dat.

Acceleratia este variaţia de viteză  a unui mobil, într-o perioadă de timp dată:a = ∆v /∆t Acceleraţia este o mărime vectorială!.                                                                                       Când viteza este pozitivă, înseamnă că mobilul accelerează şi deci, acceleratia este pozitivă. Când  viteza este negativă, înseamnă că mobilul frânează şi deci acceleraţia este negativă!

Legea mişcării rectilinii şi uniforme:  x = xo ± v(t – to),   xo-coordonata iniţială, to-timpul iniţial, v-viteza mobilului, t – to – timpul în care mobilul se deplasează cu viteza v.

Inerţia este o proprietate generală  a corpurilor de a-şi menţine starea de mişcare sau de repaus, atât timp cât asupra  lor nu se acţionează din exterior.

Masa unui corp este o mărime fizică scalară, care măsoară inerţia unui corp;  [m]S.I. = kg

Densitatea unui corp este o mărime fizică scalară, care se defineşte ca fiind raportul dintre masa corpului şi volumul acelui corp:       ρ = m/V ;     [ρ]S.I. = kg/m³.

Greutatea  specifică a unei substanţe este o mărime scalară, are se defineşte  ca fiind raportul dintre greutatea corpului şi volumul  său:              γ = G / V;     [γ]S.I. = N/m³.

Forţe

Forţa  măsura interacţiunii corpurilor, este o mărime vectorială .

Forţa este numeric egală cu produsul dintre masa corpului  şi acceleraţia imprimată acelui corp:      F = m  ∙  a

Unitatea de măsura pentru forţă este newtonul(N).      1N = 1 kg · (m/s²).

 Rezultanta a două sau a mai multor forţe este o forţă, care înlocuieşte efectul forţelor, atunci când ele acţionează simultan.

1) Dacă două forţe F1 şi F2 au acelaşi punct de aplicaţie, acţionează pe aceeaşi direcţie, dar în sens contrar, modulul rezultantei  lor se calculează din egalitatea  R = F1 – F2,  dacă F1 > F2 (sau  R = F2 – F1, dacă F2 > F1), va avea acelaşi punct de aplicaţie ca cele două forţe, aceeaşi direcţie cu forţele şi sensul forţei celei mari.

2.  Dacă fortele F1 şi F2 au acelaşi  punct de aplicatie, aceeasi direcţie şi acelaşi sens, modulul rezultantei lor se calculează din egalitatea  R = F1 + F2, va avea acelaşi punct de aplicaţie,  aceeaşi direcţie şi sens ca şi cele două forţe.

3. Dacă două forţe au acelaşi punct de aplicaţie şi acţionează pe direcţii  perpendiculare,  modulul rezultantei lor se calculează din egalitatea : R2 = F12 + F22,   va avea direcţia diagonalei paralelogramului ce are ca laturi cele două forţe.

4. In general, dacă două forţe acţionează pe direcţii diferite, atunci modulul rezultantei se calculează din egalitatea:  R2F12 + F22 + 2F1F2 cos α,    unde α este unghiul dintre cele două direcţii.

Dacă vrem să descompunem o forţă după două direcţii date, construim paralelogramul ce are ca diagonală forţa dată, iar laturile paralelogramului, ce pleacă din punctul de aplicaţie al forţei,   formează cele două forţe componente.

Forta gravitatională – se exercită intre doua corpuri, indeosebi, atunci cand unul dintre corpuri este foarte mare, cum este, de exemplu: forta cu care Pămantul atrage corpurile … G = mg, unde m este masa corpului, g este acceleratia gravitatională… .

Pe Pămant:   g ≈ 9,81 N/kg.  Uneori, pentru usurarea calculelor, considerăm g = 10 N/kg.

Forta de frecare– se opune deplasări corpurilor, atunci cand acestea se află in contact. Este orientată,  opus sensului de miscare .  Modulul fortei de frecare se obtine din formula: Ff = μN,   unde μ este coeficientul de frecare, depinde de asperitatile suprafetelor in contact;  N este forta de apăsare normală.

Forta de frecare statică– atunci cand suprafetele se ating, dar sunt in repaus;  este maximă atunci cand suprafetele  sunt gata să alunece una de cealaltă.

Forta de frecare de alunecare(dinamică)- atunci cand suprafetele alunecă una de cealaltă. Cum ar fi, de exemplu: alunecarea unui calup de lemn pe o suprafată plană,…

 Forta electrică– se exercită intre două particule incărcate  cu sarcini electrice: daca   au sarcini de acelasi fel este forta de respingere ; daca au sarcini diferite  este forta de atractie.

Forta magnetica – poate fi de atractie sau de respingere, intre doua sarcini aflate in miscare, cum ar fi, de exemplu:   electronii,

Forta deformatoaremodifica starea unui corp, nu si proprietatile substantei din care este confectionat acel corp.                                                                                                       Deformarea este de doua feluri:                                                                                                         1. Deformare plastica-corpul nu-si mai revine la starea initiala, dupa incetare actiunii asupra lui, cum ar fi, de exemplu:  lovirea unei bile de plumb cu un obiect dur.                        2. Deformare elastica-corpul isi revine dupa incetarea actiunii asupra lui. Cum ar fi , de exemplu: cand apăsam un burete; cand ridicăm  mana de pe burete, acesta isi revine la starea initial avută, inainte de a se actiona asupra lui.

Forta elastică – se opune fortei deformatoare, este direct proportională cu mărimea deformării.  Modulul fortei deformatore se obtine din formula:   Fe = kΔl, unde k este constanta elastică si este proprie substantei din care este confectionat corpul, Δl este deformarea.

Lucrul  mecanic   =  produsul dintre forţă şi deplasare, când deplasarea corpului se face în direcţia şi în sensul forţei.   L = F · d ,    F – forţa,  d – deplasarea;   [L]S.I. = N/m (1N · 1m = 1 J (joule)) .

Puterea = raportul dintre lucrul mecanic şi  timpul necesar efectuării acelui lucrului mecanic:  P = L / t;     [P]S.I. = W (watt) (1J / 1s = 1W) .

Randamentul mecanic = raportul dintre lucrul mecanic util şi lucrul mecanic consumat, se exprimă în procente:    η = Lu / Lc,   respectiv  η = Pu / Pc, …

Momentul forţei

Momentul forţei este o mărime vectorială;  măsoară capacitatea unei forţe de a roti un corp un jurul unei axe de rotaţie

Modului momentului forţei  se obţine din formula  MF(O) = F ∙ b, unde F este forţa, b este braţul forţei-distanţa de la axa de rotaţie la direcţia pe care acţionează forţa; b este perpendicular pe direcţia forţei.

Unitatea de măsura pentru momentul forţei este   N∙m (Newton ∙ metrul)

Mecanisme 

I.  Pârghiaorice corp rigid care se poate  roti  în jurul unui punct, numit punct  de sprijin.

Există trei tipuri de pârghii:

1.      Pârghia de tip I are punctul de sprijin între forţa activă (efortul)   şi forţa rezistentă,  cum ar fi, de exemplu:  ranga, lopata … .                                                              2.      Pârghia de tip II: –  are  forţa rezistentă   între punctul de sprijin şi  forţa activă (efort) , cum ar fi, de exemplu: cleştele de strivit usturoi,  roaba( cu ajutorul căreia se transportă  diverse materiale)….                                                                                                3.      Pârchia de tip IIIare  forţa activă (efortul) între punctul de sprijin şi forţa rezistentă, cum ar fi, de exemplu:  penseta( cu ajutorul căreia  ciupilim sprincenele), ….

Notăm:                                                                                                                                                 F – forţa activă, R – forţa rezistentă,  x1 – braţul forţei active = distanţa de la punctul de sprijin la punctul de aplicaţie al forţei active;  x2 – braţul forţei rezistente = distanţa de la punctul de sprijin la punctul de aplicaţie al forţei rezistente .

La echilibru vom avea:   F ∙ x1  = R ∙ x2.

Scripetele fix furca scripetelui este fixată.    La echilibru:   F = R.

Scripetele mobil – furca se deplasează în timpul  funcţionării.  La echilibru:  R = 2F.

Planul înclinat =  orice plan care face un unghi ascuţit cu planul orizontal.

Dacă reprezentăm planul înclinat prin triunghiul dreptunghic ABC, unde  m(<BAC) = 90°,BC = ℓ(lungimea planului înclinat),   CA = h(înălţimea planului înclinat, se opune unghiului ascuţit pe care îl face planul  înclinat cu planul orizontal), atunci, la echilibru, vom avea:    F/G = h / ℓ,               adică  Fℓ = Gh,  unde   F este forţa activă , G este forţa rezistentă.

Randamentul planului înclinat:

Mişcare fără frecare:  

Lu =  G sin α = m g   sin α  = mgh;    h =   sin α 

Mişcare cu frecare:      

Lc = G sin α + μ G cos α  =  G ℓ (sin α + μ cos α)  = mgℓ(sin α + μ cos α)    

Lu < Lc;

 η =  Lu/Lc    =>   η =  mgh / mgℓ(sin α + μ cos α)  =  mg sin α   /  mgℓ(sin α + μ cos α)  =   mg sin α   /  mgℓ(sin α + μ cos α)   =  sin α   /  (sin α + μ cos α)   = 1 / (1 + μ/tg)  < 1.

Presiunea = raportul dintre forţa de apăsare şi unitatea de suprafaţă  pe care se exercită:  p = F/S.  [p]S.I. = Pa (pascal)  (1N / 1m² = 1Pa) .

Presiunea hidrostatică

….

Natalia Ghita, Agnita

5 răspunsuri la Un pic de teorie

  1. Bettyca zice:

    Am cautat peste tot si nicaieri nu pot gasi formula fortei active dc si daca e va rog spunetimi-o!

    • Elena zice:

      Forța activă este ce care produce miscarea, Tragi orizontal de un corp cu o forța F si in sens contrar actionează forța de frecare. Forta F este activa si forta de frecare este rezistentă

  2. Ally zice:

    Ce inseamna cand forta e negativa?

    • Elena zice:

      Forța prin convenție este negativă, este forța care acționează în sens invers sensului de mișcare Ridicăm un corp,Forța necesară este fortă activă iar greutatea forța rezistentă și este negativă cand scrii ecuația de echilibru la translație,

  3. Ally zice:

    Cand F= m*a

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Google

Comentezi folosind contul tău Google. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s