Į fizika, darbas apibrėžiamas kaip jėga sukelia objekto judėjimą arba poslinkį. Esant pastoviai jėgai, darbas yra objektą veikiančios jėgos skaliarinis sandauga ir tos jėgos sukeltas poslinkis. Nors jėga ir poslinkis yra vektorius kiekiai, darbas neturi krypties dėl skaliarinio produkto (arba taškinio produkto) pobūdžio vektorinė matematika. Šis apibrėžimas atitinka tinkamą apibrėžimą, nes pastovi jėga integruojasi tik į jėgos ir atstumo sandaugą.
Skaitykite toliau, kad sužinotumėte keletą realių darbų pavyzdžių ir kaip apskaičiuoti atliekamo darbo kiekį.
Darbo pavyzdžiai
Kasdieniniame gyvenime yra daug darbo pavyzdžių. Fizikos klasė pažymi keletą: arklys, traukiantis plūgą per lauką; tėvas stumia maisto prekių vežimėlį žemyn nuo maisto prekių parduotuvės praėjimo; studentas ant peties pakelia kuprinę, pilną knygų; Svarstyklės, keliančios štangos virš galvos; ir olimpietis, paleidęs ginklą.
Apskritai, norint, kad darbas vyktų, objektą turi paveikti jėga, sukelianti jo judėjimą. Taigi nusivylęs žmogus, stumiantis prieš sieną tik tam, kad save išsekintų, neatlieka jokio darbo, nes siena nejuda. Bet knyga, nukritusi nuo stalo ir atsitrenkianti į žemę, būtų laikoma darbu, bent jau fizikos požiūriu, nes jėga (
gravitacija) veikia knygą ir sukelia jos pasislinkimą žemyn.Kas neveikia
Įdomu tai, kad padavėjas, nešiojantis dėklą aukštai virš galvos, kurį palaiko viena ranka, ir eidamas pastoviu tempu per kambarį, gali pamanyti, kad dirba sunkiai. (Jis gali net prakaituoti.) Bet pagal apibrėžimą jis to nedaro bet kokia darbas. Tiesa, padavėjas naudoja jėgą, norėdamas stumti dėklą virš galvos, taip pat tiesa, kad padavėjas vaikšto, dėklas juda per kambarį. Bet jėga - padavėja pakelianti padėkliuką - to nepadarė sukelti dėklas judėti. „Norėdami sukelti poslinkį, poslinkio kryptimi turi būti jėgos komponentas“, - pažymi „Fizikos klasė“.
Darbo apskaičiavimas
Pagrindinis darbo apskaičiavimas yra gana paprastas:
W = Fd
„W“ reiškia darbą, „F“ yra jėga, o „d“ žymi poslinkį (arba atstumą, kurį objektas nuvažiuoja). Fizika vaikams pateikia šią problemos pavyzdį:
Beisbolo žaidėjas meta kamuolį, kurio jėga yra 10 Niutonas. Kamuoliukas nueina 20 metrų. Koks yra bendras darbas?
Norėdami tai išspręsti, pirmiausia turite žinoti, kad Niutonas yra apibrėžiamas kaip jėga, reikalinga 1 kilogramo (2,2 svaro) masei paspartinti, kai 1 metras (1,1 jardo) per sekundę. Niutonas paprastai sutrumpinamas kaip „N.“ Taigi, naudokite formulę:
W = Fd
Taigi:
W = 10 N * 20 metrų (kur simbolis „*“ žymi laikus)
Taigi:
Darbas = 200 džaulių
A joule, fizikoje vartojamas terminas yra lygus 1 kilogramo kinetinei energijai, judančiai 1 metru per sekundę.