IV.4.5. Energia mecanică.Teorema variației energiei mecanice.

Energia mecanică a unui corp este egală cu suma dintre energia cinetică (E_c) și energia potențială, gravitațională ( E_pg ) și elastică ( E_pe ) a corpului:

E = E_c + E_p = E_c + E_pg + E_pe

Teorema de variație a energiei mecanice:

“Variația energiei mecanice a unui corp sau a unui sistem de corpuri este egală cu lucrul mecanic al forțelor neconservative ce acționează asupra corpului în decursul variației considerate“.

ΔE = L_{Fneconservative}

Forțele neconservative sunt forțele al căror lucru mecanic depinde de drumul parcurs, cum ar fi forța de frecare, forța de tracțiune etc.

🔦 Observație

În practică se utilizează frecvent kilowattul – oră, pentru exprimarea cantităților de energie electrică sau energie termică. Un kilowatt-oră, notat kWh, este o unitate de măsură pentru energie, egală cu cantitatea de energie transferată de un proces care dă sau primește o putere de un kilowatt timp de o oră. Ca să transformăm în joule (J), transformăm kW în W și ora în secunde:

1 kWh = 1000 W ∙ 3600 s = 3600000 J.

🔓 Problemă rezolvată

1. Un șifonier de 50 kg aflat într-un camion, coboară de la înălțimea de 1 m, pe o platformă oblică ajungând la o viteză de 36 km/h la baza acestui plan înclinat. Calculează lucrul mecanic al forței de frecare asupra șifonierului în timpul coborârii lui.

Rezolvare:

Scriem datele problemei și transformăm în SI:
m = 50 kg
h = 1 m
v = 36 km/h = 36/3,6 m/s = 10 m/s
L_Ff = ?

Scriem ecuația teoremei de variație a energiei mecanice și înlocuim datele problemei.