Kakšna je definicija dela v fiziki?

Chad Baker / Getty Images

notri fizika , delo je opredeljeno kot a sila povzročajo gibanje ali premik predmeta. V primeru stalne sile je delo skalarni produkt sile, ki deluje na predmet, in premika, ki ga ta sila povzroči. Čeprav sta tako sila kot premik vektor količine, delo nima smeri zaradi narave skalarnega produkta (ali pikčastega produkta) v vektorska matematika . Ta definicija je skladna s pravilno definicijo, ker stalna sila integrira le produkt sile in razdalje.

Berite naprej, če želite izvedeti nekaj primerov dela iz resničnega življenja in kako izračunati količino opravljenega dela.

Primeri dela

Primerov dela v vsakdanjem življenju je veliko. Učilnica za fiziko opomb nekaj: konj, ki vleče plug po njivi; oče, ki potiska voziček z živili po prehodu v trgovini z živili; učenka, ki na ramo dviguje nahrbtnik, poln knjig; dvigovalec uteži dviguje palico nad glavo; in olimpijec v suvanju krogle.

Na splošno je treba, da se delo pojavi, na predmet delovati sila, ki povzroči njegovo premikanje. Torej frustrirana oseba, ki se potiska ob steno, samo da bi se izčrpala, ne opravlja nobenega dela, ker se stena ne premakne. Toda knjiga, ki bi padla z mize in udarila ob tla, bi veljala za delo, vsaj v smislu fizike, ker sila ( gravitacija ) deluje na knjigo in povzroči, da se premakne navzdol.

Kaj ni delo

Zanimivo je, da bi lahko natakar, ki nosi pladenj visoko nad glavo, podprt z eno roko, medtem ko hodi po sobi z enakomerno hitrostjo, mislil, da trdo dela. (Morda se celo poti.) Toda po definiciji tega ne počne kaj delo. Res je, da natakar s silo potiska pladenj nad svojo glavo, in tudi res je, da se pladenj premika po sobi, ko natakar hodi. Toda sila – natakarjevo dviganje pladnja – ne vzrok pladenj za premikanje. 'Da povzročimo premik, mora obstajati komponenta sile v smeri premika,' ugotavlja The Physics Classroom.

Računsko delo

Osnovni izračun dela je pravzaprav precej preprost:

W = Fd

Tukaj 'W' pomeni delo, 'F' je sila, 'd' pa predstavlja premik (ali razdaljo, ki jo predmet prepotuje). Fizika za otroke daje ta primer težave:

Igralec baseballa vrže žogo s silo 10 Newtonov . Žoga potuje 20 metrov. Kakšno je skupno delo?

Če ga želite rešiti, morate najprej vedeti, da je Newton definiran kot sila, ki je potrebna za zagotovitev mase 1 kilograma (2,2 funta) s pospeškom 1 metra (1,1 jarda) na sekundo. Newton se običajno skrajša kot 'N'. Torej, uporabite formulo:

W = Fd

Torej:

W = 10 N * 20 metrov (kjer simbol '*' predstavlja čase)

Torej:

Delo = 200 joulov

A joule , izraz, ki se uporablja v fiziki, je enak kinetični energiji 1 kilograma, ki se premika s hitrostjo 1 metra na sekundo.