Fizică · clasele VII–X
Lucru mecanic, energie și conservarea energiei
„Nu înțeleg diferența dintre lucru mecanic, energie și putere, și nu știu când pot folosi conservarea energiei.”
Semne că blocajul vine de aici
- Confunzi joulul cu wattul.
- Nu știi că energia cinetică depinde de pătratul vitezei.
- La corpuri care cad sau alunecă nu vezi că energia potențială devine cinetică.
Noțiunea care lipsește de obicei
Înainte să refaci exerciții de tipul acesta, verifică dacă stăpânești noțiunile de mai jos. De cele mai multe ori, blocajul se rezolvă acolo, nu aici.
Explicația, pe scurt
Lucrul mecanic al unei forțe constante: L = F × d × cos α (α = unghiul dintre forță și deplasare); se măsoară în jouli (J). Puterea este lucrul mecanic pe unitatea de timp: P = L/t, în wați (W).
Energia cinetică Ec = m v²/2; energia potențială gravitațională Ep = m g h. Teorema variației energiei cinetice: lucrul mecanic total = variația energiei cinetice.
Dacă acționează doar greutatea (fără frecare), energia mecanică Ec + Ep se conservă. Un corp lăsat să cadă de la înălțimea h ajunge jos cu v = √(2 g h), indiferent de masă.
Exemplu rezolvat
Un corp cade liber de la 20 m (g = 10 m/s², fără frecare). Cu ce viteză atinge solul?
- 1Sus: Ep = m g h, Ec = 0. Jos: Ep = 0, Ec = m v²/2.
- 2Conservare: m g h = m v²/2 → v² = 2 g h = 2 × 10 × 20 = 400.
- 3v = 20 m/s (masa s-a simplificat).
Răspuns: 20 m/s
Verificare rapidă
Răspunsul rămâne doar în pagina ta; nu este trimis sau salvat.
Dacă viteza unui corp se dublează, energia lui cinetică:
Ce poți învăța în continuare
Noțiunile de mai jos se construiesc pe lucru mecanic, energie și conservarea energiei. Dacă verificarea a ieșit bine, poți trece la ele.