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功是力的结果gydF4y2Ba

作者:Ron KurtusgydF4y2Ba

当你对一个物体施加足够的力gydF4y2Ba克服一些阻力gydF4y2Ba这样你移动这个物体,你对这个物体做功。换句话说,功等于施加的力乘以移动的距离。gydF4y2Ba

如果你在移动一个最初静止的物体,你在加速这个物体,运动的阻力就是物体的惯性。因此,你所做的功是对抗惯性的。由于物体在施力后倾向于继续运动,所以距离只能在施力时测量。gydF4y2Ba

通常,你考虑对阻力做功,比如摩擦力或重力。施加的力必须大于阻力。gydF4y2Ba

你可能会问的问题包括:gydF4y2Ba

本节课将回答这些问题。有用的工具:gydF4y2Ba单位转换gydF4y2Ba



功等于力乘以距离gydF4y2Ba

功的定义是,它等于克服阻力的力乘以施力时移动的距离。方程是:gydF4y2Ba

W = FdgydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba:gydF4y2BaWgydF4y2Ba指示工作。有时gydF4y2BaWgydF4y2Ba也被列为重量。你应该确保你阅读了方程式下面的定义,以确保你理解这些字母代表什么。gydF4y2Ba

当阻力太大时gydF4y2Ba

如果一个力作用在一个物体上,由于阻力太大而没有运动,那么就没有功。根据“功”的科学定义,如果你推一个重物,但无法移动它,你在努力,但没有做功。gydF4y2Ba

克服惯性gydF4y2Ba

当你对一个静止但自由运动的物体施加一个力时,你是在对抗它的惯性或保持静止的倾向。这也适用于改变物体的速度或方向。gydF4y2Ba

牛顿第一运动定律常被称为gydF4y2Ba惯性定律gydF4y2Ba.它指出:gydF4y2Ba

物质保持其运动状态和方向,除非受到力的作用。gydF4y2Ba

(见gydF4y2Ba运动和惯性定律gydF4y2Ba以获取更多信息。)gydF4y2Ba

力要求gydF4y2Ba

使物体逆惯性运动所需要的力是:gydF4y2Ba

F = magydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

因此,对抗惯性的功是:gydF4y2Ba

疯狂的gydF4y2Ba

(不要为此“生气”!)gydF4y2Ba

对自由运动物体所作的功只在距离上发生gydF4y2Ba当你施力的时候gydF4y2Ba.一旦你停止施力,物体就会自由运动,不再做功。gydF4y2Ba

扔球gydF4y2Ba

例如,如果你扔一个球,所做的功包括你让球加速直到你让它离开的距离。一旦你把球扔出去,它将继续以恒定的速度(减去空气阻力的影响),并且没有做任何进一步的工作。gydF4y2Ba

提着一个重箱子gydF4y2Ba

如果你拿着一个很重的箱子穿过房间,你对惯性所做的功就是你用来移动箱子的力(gydF4y2BaF = magydF4y2Ba)乘以你携带它的距离。gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba一些教科书上是这么说的gydF4y2Ba不gydF4y2Ba功,因为重力垂直于你的运动。不幸的是,他们不清楚他们所谈论的工作类型。gydF4y2Ba

把箱子移到房间的另一边是gydF4y2Ba克服惯性gydF4y2Ba当把盒子举起来的时候gydF4y2Ba与重力阻力作斗争gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

逆着阻力做功gydF4y2Ba

阻力是一种使运动物体减速或阻止静止物体运动的力。阻力的作用方向与你想要移动物体的方向相反。gydF4y2Ba

就像逆惯性运动一样,只有在施力时才能测量距离,因为物体在施力后仍有可能继续运动一小段距离,即使它是在抵抗力的作用下运动。gydF4y2Ba

反重力工作gydF4y2Ba

当你举起一个重物时,你是在与重力作功。使物体存活所需的力是它的重量gydF4y2Ba

F = mggydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

你必须做的功是物体的重量乘以你举起它的高度。因此gydF4y2BaW = mghgydF4y2Ba,在那里gydF4y2BahgydF4y2Ba就是你举起它的高度。举起一个有质量物体所做的功gydF4y2Ba米gydF4y2Ba到一个高度gydF4y2BahgydF4y2Ba和重力做的功是一样的如果你把物体从那个高度扔下去。gydF4y2Ba

反惯性做功的另一个例子是,当你把一个物体从高处抛下时,重力所做的功。因为重力是gydF4y2BaF = mggydF4y2Ba,在那里gydF4y2Ba米gydF4y2Ba物体的质量和gydF4y2BaggydF4y2Ba重力加速度,就是物体从高处落下所做的功吗gydF4y2BahgydF4y2Ba是gydF4y2BaW = Fd = mghgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba这个方程gydF4y2BaW = mghgydF4y2Ba与物体在某一给定高度的势能相同:gydF4y2BaPE = mghgydF4y2Ba.(gydF4y2Ba看到gydF4y2Ba势能gydF4y2Ba获取更多信息。gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

克服摩擦gydF4y2Ba

摩擦力是一种对任何沿着表面或材料移动或滑动的阻力。例如,如果你沿着地板推一个物体,摩擦力提供了运动的阻力。如果你把物体在地板上滑动一定距离,所做的功就是gydF4y2Ba

W = fgydF4y2BargydF4y2BadgydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

(gydF4y2Ba看到gydF4y2Ba摩擦力gydF4y2Ba获取更多信息。gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

如果你在光滑的地板上推一个物体,在你停止推之后,它可能会继续滑动一小段距离。你的功只能用你推动物体的距离来衡量。gydF4y2Ba

总结gydF4y2Ba

功是一个力使物体移动一段距离的结果,当这个力被施加时测量。功的方程是gydF4y2BaW = FdgydF4y2Ba.做功可以克服惯性,也可以对阻力做功。重力可以对惯性做功你也可以对重力做功。gydF4y2Ba


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资源及参考资料gydF4y2Ba

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