W fizyka, praca jest zdefiniowana jako siła powodując ruch lub przemieszczenie obiektu. W przypadku siły stałej praca jest iloczynem skalarnym siły działającej na przedmiot i przemieszczenia spowodowanego tą siłą. Chociaż zarówno siła, jak i przemieszczenie są wektor ilości, praca nie ma kierunku ze względu na charakter iloczynu skalarnego (lub iloczynu) w matematyka wektorowa. Ta definicja jest zgodna z właściwą definicją, ponieważ stała siła integruje się jedynie z iloczynem siły i odległości.
Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jakie są rzeczywiste przykłady pracy, a także jak obliczyć ilość wykonanej pracy.
Przykłady pracy
Istnieje wiele przykładów pracy w życiu codziennym. Sala lekcyjna fizyki zauważa kilka: koń ciągnący pług przez pole; ojciec pchający wózek sklepowy w przejściu sklepu spożywczego; studentka podnosząca na ramię plecak pełen książek; sztangista unosi sztangę nad głową; i olimpijczyk rozpoczynający pchnięcie kulą.
Zasadniczo, aby praca mogła się pojawić, na przedmiot musi być wywierana siła, która powoduje jego ruch. Tak więc sfrustrowana osoba pchająca się o ścianę tylko po to, by się wyczerpać, nie wykonuje żadnej pracy, ponieważ ściana się nie rusza. Ale książka spadająca ze stołu i uderzająca o ziemię byłaby uważana za pracę, przynajmniej pod względem fizyki, ponieważ siła (
powaga) działa na książkę, powodując jej przesunięcie w dół.Co nie działa?
Co ciekawe, kelner niosący tacę wysoko nad głową, wsparty jedną ręką, gdy idzie stałym tempem przez pokój, może pomyśleć, że ciężko pracuje. (Może nawet się poci.) Ale z definicji nie robi każdy praca. To prawda, że kelner używa siły, aby popchnąć tacę nad głowę, a także prawda, taca porusza się po pokoju, gdy kelner idzie. Ale siła - kelner podnosi tacę - nie przyczyna taca do przeniesienia. „Aby spowodować przemieszczenie, musi być składowa siły w kierunku przemieszczenia”, zauważa The Physics Classroom.
Obliczanie pracy
Podstawowe obliczenie pracy jest w rzeczywistości dość proste:
W = Fd
Tutaj „W” oznacza pracę, „F” jest siłą, a „d” oznacza przemieszczenie (lub odległość, którą pokonuje obiekt). Fizyka dla dzieci daje przykładowy problem:
Gracz baseballa rzuca piłkę z siłą 10 Newtony. Piłka przemieszcza się 20 metrów. Jaka jest całkowita praca?
Aby go rozwiązać, musisz najpierw wiedzieć, że Newton jest definiowany jako siła niezbędna do zapewnienia masy 1 kilograma (2,2 funta) z przyspieszeniem 1 metra (1,1 jarda) na sekundę. Newton jest ogólnie skracany jako „N.” Więc użyj wzoru:
W = Fd
A zatem:
W = 10 N * 20 metrów (gdzie symbol „*” oznacza czasy)
Więc:
Praca = 200 dżuli
ZA dżul, termin używany w fizyce, jest równy energii kinetycznej 1 kilograma poruszającej się z prędkością 1 metra na sekundę.