Rezolvare:
Analiza condițiilor de efectuare a lucrului mecanic
În fizică, o forță \( \vec{F} \) efectuează lucru mecanic \( L \) dacă și numai dacă punctul său de aplicație se deplasează pe o distanță \( d \neq 0 \) pe o direcție care nu este perpendiculară pe forță (\( \alpha \neq 90^\circ \)):
\[ L = F \cdot d \cdot \cos \alpha \]
Vom analiza fiecare dintre cele 5 imagini prezentate la exercițiul 1:
Imaginea 1: Persoană care lucrează la laptop
- Persoana depune un efort intelectual, însă nu acționează cu o forță care să determine deplasarea unui corp pe o distanță macroscopică.
- Deplasarea este nulă (\( d = 0 \)).
- Concluzie: Nu se efectuează lucru mecanic (\( L = 0 \)).
Imaginea 2: Camion care se deplasează pe șosea
- Motorul camionului dezvoltă o forță de tracțiune \( \vec{F}_{\text{tractiune}} \) orientată pe direcția și în sensul deplasării.
- Camionul parcurge o distanță \( d \) de-a lungul șoselei.
- Concluzie: Se efectuează lucru mecanic motor de către forța de tracțiune a motorului pe distanța parcursă de camion:
\[ L = F_{\text{tractiune}} \cdot d > 0 \]
(De asemenea, forța de frecare efectuează lucru mecanic rezistent).
Imaginea 3: Copii care merg cu ghiozdanele în spate pe un drum orizontal
- Forța exercitată de umeri asupra ghiozdanelor este verticală (în sus), echilibrând greutatea ghiozdanelor (\( \vec{F} = -\vec{G} \)).
- Deplasarea copiilor se face pe direcție orizontală.
- Unghiul dintre forța aplicată ghiozdanului și direcția de deplasare este \( \alpha = 90^\circ \), deci \( \cos 90^\circ = 0 \).
- Concluzie: Nu se efectuează lucru mecanic asupra ghiozdanelo…