Lecție pentru bacalaureat · Fizică

Lucrul mecanic și energia cinetică

Clasa a IX-a

Ideile de bază pe scurt și, unde există, exercițiile din subiectele de BAC care le verifică. Lecția completă, animată, cu grile și exerciții corectate, e în aplicația Tomomi.

Pe scurt

Formulă

Formulă · Lucrul mecanic

L = F \cdot d \cdot \cos\alpha

Unitate: joule (J). Pozitiv (motor), negativ (rezistent) sau nul (când $\alpha = 90^\circ$ ).

Formulă

Formulă · Puterea

P = \dfrac{L}{t} = F \cdot v

Unitate: watt (W); $1\ \text{W} = 1\ \text{J/s}$ .

Formulă

Formulă · Energia cinetică

E_c = \dfrac{m \cdot v^2}{2}

Depinde de pătratul vitezei: dublezi $v$ , energia devine de 4 ori mai mare.

Formulă

Lege · Teorema energiei cinetice

L_{rez} = \Delta E_c = E_{c,f} - E_{c,i}

Lucrul forței rezultante egalează variația energiei cinetice.

Din subiectele de BAC

Exerciții reale din subiectele anilor trecuți. Încearcă-le singur înainte să deschizi rezolvarea.

A. Mecanică · I.4din BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2025 (Varianta 1) · 3 puncte

Motorul unui autoturism dezvoltă puterea $P = 25\,\text{kW}$ . În momentul în care forța de tracțiune are valoarea $F = 1000\,\text{N}$ , viteza autoturismului este:

a. $25\,\text{km/h}$

b. $50\,\text{km/h}$

c. $90\,\text{km/h}$

d. $250\,\text{km/h}$

Vezi rezolvarea

Puterea dezvoltată de o forță constantă care acționează în sensul mișcării este $P = F v$ , deci

$v = \frac{P}{F} = \frac{25 \cdot 10^3}{1000} = 25\,\text{m/s}.$

Transformarea în km/h se face înmulțind cu $3{,}6$ : $25 \cdot 3{,}6 = 90\,\text{km/h}$ . Răspunsul corect este c.

A. Mecanică · I.1din BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2024 (Varianta 3) · 3 puncte

Unitatea de măsură în S.I. a puterii mecanice poate fi scrisă în forma:

a. $\frac{\text{N}}{\text{m}}$

b. $\text{N} \cdot \text{m}$

c. $\frac{\text{J}}{\text{s}}$

d. $\text{J} \cdot \text{s}$

Vezi rezolvarea

Puterea mecanică este definită ca lucrul mecanic efectuat în unitatea de timp: $P = \frac{L}{\Delta t}$ . Cum lucrul mecanic se măsoară în jouli (J), iar timpul în secunde (s), unitatea puterii este $\frac{\text{J}}{\text{s}}$ (adică wattul). Răspunsul corect este c.

A. Mecanică · I.1din BAC Fizică (Mecanică + Termodinamică) - iunie 2023 (Varianta 5) · 3 puncte

Un corp cu masa $m$ coboară uniform pe un plan înclinat cu unghiul $\alpha$ față de orizontală, de la înălțimea $h_1$ până la înălțimea $h_2$ . Lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului este:

a. $mg(h_2-h_1)\sin\alpha$

b. $mg(h_1-h_2)\sin\alpha$

c. $mg(h_2-h_1)$

d. $mg(h_1-h_2)$

Vezi rezolvarea

Lucrul mecanic al greutății nu depinde de drumul urmat, ci numai de diferența de înălțime dintre poziția inițială și cea finală: $L_G = mg(h_1 - h_2)$ . Corpul coboară de la $h_1$ la $h_2$ (cu $h_1 > h_2$ ), deci lucrul greutății este pozitiv, iar factorul $\sin\alpha$ nu apare (el este deja cuprins în legătura dintre distanța parcursă pe plan și diferența de înălțime). Răspunsul corect este litera d.

Toate lecțiile de Fizică

Lucrul mecanic și energia cinetică

Pe scurt

Formulă · Lucrul mecanic

Formulă · Puterea

Formulă · Energia cinetică

Lege · Teorema energiei cinetice

Din subiectele de BAC

Începe azi. Bacul nu așteaptă.