Lucrul mecanic pentru a ridica un corp la inaltimea h

Formule de calcul

Există două moduri de a calcula lucrul mecanic pentru a ridica un corp la înălțimea h:

 
prin folosirea energiei potențiale

prin utilizarea forței și distanței.


Pentru a utiliza energia potențială, putem folosi următoarea formulă:

Lucrul mecanic = energia potențială finală - energia potențială inițială

Lucrul mecanic (L) este egal cu diferența dintre energia potențială finală (Ep2) și energia potențială inițială (Ep1) a corpului:

W = Ep2 - Ep1



Energia potențială (Ep) este definită ca produsul dintre masa corpului (m), accelerația gravitațională (g) și înălțimea la care este ridicat corpul (h):

Ep = mgh

Astfel, putem rescrie formula lucrului mecanic utilizând energia potențială:

L = mgh2 - mgh1

Exemplu rezolvat 1

Să presupunem că ridicăm un corp cu masa de 2 kg la o înălțime de 5 metri. În acest caz, energia potențială inițială a corpului este zero, deoarece corpul este la sol. Energia potențială finală a corpului la înălțimea de 5 metri este:

Ep2 = mgh2 = 2 kg x 9,81 m/s^2 x 5 m = 98,1 J

Deci, lucrul mecanic necesar pentru a ridica acest corp la înălțimea de 5 metri este:

L = Ep2 - Ep1 = 98,1 J - 0 J = 98,1 J

Pentru a utiliza forța și distanța, putem folosi următoarea formulă:

Lucrul mecanic = forța x distanța

Lucrul mecanic (L) este egal cu produsul dintre forța (F) și distanța (d) prin care se ridică corpul:

L = F x d

Exemplu rezolvat 2

Să presupunem că ridicăm același corp de 2 kg cu o forță constantă de 20 N pe o distanță de 5 metri. În acest caz, lucrul mecanic necesar pentru a ridica corpul este:

L = F x d = 20 N x 5 m = 100 J

Astfel, putem obține aceeași valoare a lucrului mecanic folosind energia potențială sau forța și distanța.