Dans notre vie quotidienne, le travail est lié à l'exercice d'une activité ou d'un service. Cependant, en physique, le travail est conceptualisé différemment. S'il n'y a pas de force et de déplacement, il n'y a pas de travail. Cela signifie que même si une personne tient un objet lourd pendant longtemps, physiquement, elle ne travaille pas.
O travail mécanique est une quantité vectorielle qui permet de calculer la variation d'énergie subie par un corps ou la quantité d'énergie dont dispose un corps. Il peut être calculé avec l'équation:
τ= F. ré
Étant:
τ - Travail effectué ;
F – Force ;
d – déplacement subi par un corps sous l'action d'une force.
L'unité de mesure du travail dans le système international est le Joule, du nom de James Prescott Joule, et est représenté par la lettre J. Joule peut être défini comme suit :
“Un Joule est la quantité de travail effectué par une force constante de 1 Newton sur une distance d'un mètre et dans la même direction que ce déplacement.
1J = 1N.m
Travail d'une force constante
Regardez la figure ci-dessous :
La figure montre un bloc tiré par une force qui fait un angle avec l'horizontale
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Sur la figure, on peut voir qu'une force est exercée F environ un bloc. Cette force fait un angle avec la direction de déplacement. FX est la composante de la force dans la direction du déplacement ré.
Pour trouver une expression mathématique du travail effectué sur le bloc, il faut considérer que FX c'est la seule force qui influence le déplacement. Ainsi, le travail sera donné par l'expression :
τ= FX.. ré
FX est défini par l'équation :
FX = F. car
nous pouvons remplacer FX par F. cos α dans l'expression précédente pour obtenir le travail en fonction de F :
= F.d. car
Types de travaux mécaniques
Le travail peut prendre des valeurs positives et négatives en fonction de la valeur de l'angle. Selon la valeur supposée, elle peut être classée de trois manières :
Travail moteur: lorsque 0º ≤ α < 90º. Le travail est positif, puisque cos > 0, et force et déplacement ont la même direction
Zéro travail: si α = 90º, puisque cos 90º = 0 et il n'y a pas de déplacement ;
Travail résistant: quand 90 < α ≤ 180º. Le travail est négatif, puisque cos prendra des valeurs négatives. Le déplacement et la force ont des sens opposés.
Par Mariane Mendès
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
TEIXEIRA, Mariane Mendès. « Qu'est-ce que le travail mécanique? »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-trabalho-mecanico.htm. Consulté le 28 juin 2021.
