Explicație:
Pentru a determina lucrul mecanic efectuat la ridicarea uniformă a unei cărți de 1 kg pe un scaun pe masă, trebuie să calculăm forța necesară pentru a ridica cărțile în sus și înălțimea pe care o ridicăm. Lucrul mecanic este produsul dintre forța aplicată și distanța parcursă în direcția acelei forțe.
1. Forța necesară: Pentru a ridica cartea, trebuie să contracarăm forța gravitațională care acționează asupra ei. Greutatea cărții este forța gravitațională și este dată de produsul masei cărții (1 kg) și accelerația gravitațională (aproximativ 9.81 m/s^2). Deci, forța necesară pentru a ridica cărțile este de aproximativ 9.81 N (newtoni).
2. Distanța ridicată: Pentru scopul acestui calcul, putem considera că ridicăm cărțile vertical pe o înălțime h. Această înălțime depinde de înălțimea scaunului și de înălțimea mesei. Să presupunem că înălțimea scaunului este de 0.5 metri și înălțimea mesei este de 0.7 metri. Deci, distanța ridicată este de aproximativ 1.2 metri (0.5 metri + 0.7 metri).
3. Calculul lucrului mecanic: Lucrul mecanic este produsul dintre forța aplicată și distanța parcursă în direcția acelei forțe. Deci, lucrul mecanic este:
Lucru mecanic = Forța aplicată × Distanța ridicată
= 9.81 N × 1.2 m
≈ 11.77 jouli (jouli = newton × metru)
Deci, pentru ridicarea uniformă a unei cărți de 1 kg pe un scaun pe masă, lucrul mecanic efectuat este de aproximativ 11.77 jouli.