Mecanica Liceu

  • View
    218

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Contine seturi de formule si definitii pentru fizica de liceu

Text of Mecanica Liceu

CINEMATICA PUNCTULUI MATERIALM rime scalar m rimea complet caracterizatprin valoarea numeric ; se calculeaz algebric; ex: masa, temperatura, densitatea etc.M rime vectorial m rimea caracterizat prin modul, direc ie, sens i punct de aplica ie; se calculeazvectorial; ex: for a, viteza, accelera ia etc. Corpurile pot fi considerate:o Solid rigid corpurile pentru care se pot neglija deform rile o Punct material caracterizat numai prin mas , cu dimensiuni neglijabile o Mobil corpul reprezentat printr-un punct, c ruia i se pot neglija deform rile, dimensiunile i masaTraiectorie linia (dreaptsau curb ) descrisde un corp n cursul mic rii sale Vector de pozi ie r vectorul care unete reperul cu pozi ia corpului studiat la un moment dat21212y x r + Vector deplasarer vectorul care unete pozi ia ini ial cu prozi ia finalale corpului studiat. 1 2r r r OBS: n micarea rectilinie vectorul deplasare coincide cu distan a parcursiar n micarea curbilinie vectorul deplasare este diferit de distan a parcurs !!! Deformare modificarea formei unui corp sub ac iunea unei for e Deform rile pot fi:- elastice cnd corpul revine la forma ini ialdupncetarea ac iunii for ei deformatoare; - plastice- cndcorpul numai revinelaformaini ial dup ncetareaac iunii for ei deformatoare;Abrevieri:SR sistem de referinSRI - sistem de referininer ial MRU micare rectilinie uniformMRUV micare rectilinie uniform variatMRUA micare rectilinie uniform acceleratMRU micare rectilinie uniform ncetinitMCU micare circularuniform Legea de micare:Este o rela ie ce exprimdependen a de timp a vectorului de pozi ie ( ) t r r Cu ajutorul proiec iilor vectorului de pozi ie, pe componente, legea de micare se scrie: ( )( ) t y yt x xOBS: Graficul legii de micare este total diferit de traiectorie!!!VITEZA, VECTORUL VITEZ : Viteza medie mv a unui punct material este egalcu raportul dintre vectorul deplasare ri durata mic riit: 2 12 1mr r rvt t t r r rr1Viteza momentansau instantanee este egalcu derivata n func ie de timp a legii de micare:( )( )dr tv r tdt rr rOBS: 1.. n modul: 2 12 1md x xvt t t ; unde 1 2x x d estedistan a parcurs2. Direc ia i sensul: n micarea rectilinie viteza medie i momentanau direc ia i sensul deplas rii n micarea curbilinie viteza medie are direc ia i sensul vectorului deplasare (secant la traiectorie) n micarea curbilinie viteza monetan are direc ia tangentla traiectorie i sensul deplas rii 3. Unitate de m sur : [ ][ ][ ] smtrvSISISI1 ACCELERA IA, VECTORUL ACCELERA IE: Accelera iamedie :esteegal curaportul dintrevaria iavectorului vitez i durata mic rii: 2 12 1mv v vat t t r r rrAccelera ia instantanee sau momentan :este egal cu derivata vitezei n func ie de timp: ( )( )dv ta v tdt rr rOBS:1. Accelera ia medie are direc ia i sensul varia iei vitezei: aceeai direc ie cu deplasarea n micarearectilinie; secant latraiectorie, orientat c treinteriorul acesteianmicarea curbilinie.2. Accelera ia momentan a re direc ia i sensul varia iei vitezei: aceeai direc ie cu deplasarea n micarea rectilinie; normalpe traiectorie, orientatc tre interiorul acesteia (de-a lungul razei de curbur ) n micarea curbilinie. 3. Unitate de m sur : [ ][ ][ ]21smtvaSISISI 4. micarea circularcu accelera ie constantn modul este micarea circular 5. dupsensul accelera iei, a=constant, micarea rectilinie poate fi: micare rectilnie uniformdaca=0 micare rectilnie uniform acceleratdaca >0 micare rectilnie uniform ncetinitdaca 0 micare rectilinie uniform accelerat(MRUA) viteza crete a0): legea vitezei: t g v legea de micare: 221t g h ecua ia lui Galilei: gh v 22 aruncarea pe verticaln sus: a= - g ,_

L (for a motore efectueaz un lucru mecanic motor, pozitiv) c. Dac d F L 1 cos d. Dac 0 ,2< ,_

L (for a rezistentefectueazun lucru mecanic rezistent, negativ) e. Dac 0 0 cos2 L (for a normal pe direc ia de deplasare nu efectueazlucru mecanic; poate influen a for a de frecare) 2. unitatea de m sur a lucrului mecanic:[ ] [ ] [ ] J m N d F LSI SI SI1 1 (joule)Un jouleeste lucrul mecanic efectuat de o forde 1N pentru a-i deplasa punctul de aplica ie cu 1m pe direc ia i n sensul for ei. 3. interpretarea geometric a lucrului mecanic:-Lucrul mecanical unei for e ( ) x F F al c rei punct deaplica iese deplaseaz pedistan a 1 2x x d estenumericegal cuariasuprfe ei m rginitde graficul for ein coordonate (F,x) i axa Ox ntre punctele ini ial i final ale mic rii. ( )21xxdx x F L; vectorial: 21rrr d F LLucrulmecanic efectuat degreutatencmpgravita ional uniform:-lucrul mecanical greut ii esteegal cuprodusul dintre modulul greut ii G i diferen a de n l ime h dintre punctele ini ial i final ale mic rii 9L mg h ,unde h = hini ial- hfinal !!!- Este independent de drumul parcurs-Cmpulgravita ionaleste un cmp conservativ de for e : cmpulfor elor al c ror lucru mecanic depinde numai de pozi iile ini iali final , fiind independent de drumul parcurs.Lucrul mecanic efectuat de for a elastic : -Se calculeazprin metoda grafic(aria trapezuluiABCD), for a elasticfiind o for variabil ; o dacalungirea variazde la x 1 la x2, 2 22 12 2kx kxL +o dac resortul este ini ial nedeformat (x 1=0), iar deformarea finaleste x 2=x, 22kxL - Semnul (-) arat faptul c for a elastic are sens opus deplas rii, este o for rezistent , deci efectueazun lucru mecanic rezistent (negativ) - For a deformatoare (foractiv ) efectueazun lucru mecanic egal i de semn contrar (activ) cu al for ei elastice. L ucrul mecanic efectuat de for a de frecare la alunecare: - for ele de frecare sunt for e rezistente, deci vor avea un lucru mecanic rezistentfL Nd ; unde d distana a parcurs OBS:Pentrudeplasareapeosuprafa orizontal subac iuneaunei for e paralele cu deplasarea . mgd L mg Nf P uterea dezvoltatde o forconstant : putereamecanic medie estem rimeafizic scalar egal curaportul dintrelucrul mecanic efectuat i timpul necesar producerii acestuia: mLPtputerea momentan: dLP Ldt sauP F v OBS:1. [ ][ ][ ]WsJtLPSISISI111 (watt)Unwattesteputereaunui sistemcareefectueaz unlucrumecanic de1J ntr-o secund2. Unitate de m surtolerat : 1 cal putere (notat i 1CP) = 736W ENERGIA MECANIC- este o m rime fizicscalarce caracterizeazstarea unui sistem mecanic. - caracterizeazcapacitatea unui sistem mecanic de a efectua lucru mecanic. - energia este o m rime de stare - [ ] 1SIE J - Este de doutipuri: energie cinetic ienergie poten ial . 10- Energia mecanica unui corp este egalcu suma dintre energiile cinetici poten ial ale corpului la un moment dat: E= Ec+ EpE nergia cinetica unui punct material: - Este energia pe care o posedun corp aflat n micare -Energia cinetica unuicorp cu masa m care se deplaseazcu viteza vfade un sistem de referin , este egalcu semiprodusul dintre masa i p tratul vitezei sale: 212cE mv -Acelai corppoateaveaenergii cineticediferitedac i raport mmicarealasistemede referindiferite !!! - Energia cinetica unui sistem este egalcu suma energiilor cinetice ale tuturor componentelor sistemuluiT eorema de varia ie a energiei cinetice a punctului material: Varia ia energiei cinetice a unui punct material care se deplaseazn raport cu un SRI este egal cu lucrul mecanic efectuat de for a rezultant care ac ioneaz asupra punctului material n timpul acestei varia ii: rezultant cE L F or aconservativ : Estefor aal c rei lucrumecanic nudepindededrumul parcurs, depindenumai depozi iileini ial i final ( Exemplu: greutatea, for aelastic , for a electrostatic) E nergia poten ial : -Este energia pe care o are un corp datoritpozi iei sale ntr-un cmp conservativ de for e - R ela ia de defini ie a energiei poten iale: Varia ia energiei poten iale a unui sistem mecanic este egali de semn opus cu lucrul mecanic efectuat de for ele conservative care ac ioneazn interiorul sistemului p conservativE L -Pentruadeterminaenergiapoten ial aunei st ri asistemului mecanic trebuie stabilitarbitrar o stare de referin, c reia si corespundenergia poten ialegalcu zero.- V aria ia energiei poten iale gravita ionale a sistemului format din corpul de masm i P mnt: Se consideruniform cmpul gravita ional .Cnd distan a de la corp pnla P mnt se modificde la h la h: ( ) ( ) mgh h mg E E Eininipfinalp p Dac seatribuievaloareazeroenergiei poten ialeacorpului aflat peP mnt, cnd acesta se aflla n l imea h va avea energia poten ial : pE mgh - V aria ia energiei poten iale de tip elastic a sistemului corp resort elastic: Atunci cnd deformarea unui resort se modificde la x 1 la x2, varia ia energiei poten iale este:( ) ( )2 221221 2kx kxE E Ep p p Dac se atribuie conven ional energie poten ial zero st riinedeformatea resortului , energia sa poten ialcnd deformarea este x: 1122pkxE L egea conserv rii energiei mecanice:ntr-un cmp conservativ de for e, energia mecanic a unui corp se conserv(este constant ) constantc pE E E + OBS:- n timpulmic riienergia cineticse poate transforma n energie poten ialiinvers astfel nct suma lor sr mnconstant - Dacn sistem ac ioneazfor e neconservative (ex: for a de frecare) energia mecanicnu se mai conservTeorema varia iei energiei mecanice: Varia ia energiei mecanice a unui sistem este egal cu lucrul mecanic al for elor neconservative 12IMPULSUL MECANIC- teorema de varia ie a impulsului unui punct material: o Varia ia mpulsului punctului material este egalcu impulsul for ei aplicate acestuia: t F p o Se considermasa copului constant H t F p t F v mtvm ma F ; unde t F H este impulsul for ei - legea conserv ri i impulsului punctului material : o Impulsul unui punct material izolat se conservn SRI: final ininip p const p p F . 0 0- teoremei de varia ie a impulsului total al unui sistem format din doupuncte materiale: o Impulsul total Pal unui sistemde dou puncte materiale este egal cu suma impulsurilor punctelor materiale din sistem: 2 1p