力做功gydF4y2Ba
力作用在物体上所做的功。gydF4y2Ba
当物体被移动时gydF4y2Ba力gydF4y2Ba应用于它-gydF4y2Ba功完成了gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
恒定力做的功gydF4y2Ba
恒定力所作的功可以表示为gydF4y2Ba
WgydF4y2BaFgydF4y2Ba= F s (1)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
WgydF4y2BaFgydF4y2Ba=所做的功(J, ft lbgydF4y2BafgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
F =作用在物体上的恒力(N, lbgydF4y2BafgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
S =距离物体沿力的方向移动(m, ft)gydF4y2Ba
国际单位制中的功的单位是gydF4y2Ba焦耳(J)gydF4y2Ba它的定义是当力为时所做的功gydF4y2Ba1牛顿gydF4y2Ba作为距离的作用gydF4y2Ba1米gydF4y2Ba在力的方向。gydF4y2Ba
- 1 J(焦耳)= 0.1020 kpm = 2.778x10gydF4y2Ba7gydF4y2BakWh = 2.389x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba千卡= 0.7376英尺磅gydF4y2BafgydF4y2Ba= 1 (kg mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba) /秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 1瓦秒= 1 Nm = 1 ft lb = 9.478x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba英热单位gydF4y2Ba
- 1英尺磅gydF4y2BafgydF4y2Ba(英尺磅力)= 1.3558 J = 0.1383 kp m = 3.766x10gydF4y2Ba7gydF4y2BakWh = 3.238x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba千卡= 1.285x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba英热单位gydF4y2Ba
这是同一个单位gydF4y2Ba能源gydF4y2Ba．gydF4y2Ba
恒定力所作的功如上图所示。功就是乘积gydF4y2Ba力x距离gydF4y2Ba用图表中所示的区域表示。gydF4y2Ba
例子-恒力和功gydF4y2Ba
持续的力量gydF4y2Ba20 NgydF4y2Ba演戏是距离的吗gydF4y2Ba30米gydF4y2Ba．所做的功可以计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2BaFgydF4y2Ba=(20牛)(30米)gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba600gydF4y2Ba(J,海里)gydF4y2Ba
举起一块大质量砖时所做的功gydF4y2Ba2公斤gydF4y2Ba高度为gydF4y2Ba20米gydF4y2Ba地面gydF4y2Ba
作用在砖块上的力是gydF4y2Ba重量gydF4y2Ba功可以计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2BaFgydF4y2Ba= F sgydF4y2Ba
= mgydF4y2Ba一个gydF4y2BaggydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba
= (2 kg) (9.81 m/sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba)(20米)gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba392gydF4y2Ba(J,海里)gydF4y2Ba
例子-工作时爬楼梯-帝国单位gydF4y2Ba
一个人所做的工作gydF4y2Ba150磅gydF4y2Ba爬楼梯gydF4y2Ba100英尺gydF4y2Ba可计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2BaFgydF4y2Ba=(150磅)(100英尺)gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba15000gydF4y2Ba英尺磅gydF4y2Ba
弹簧力所做的功gydF4y2Ba
弹簧所施加的力随弹簧的拉伸或压缩而变化，可以用gydF4y2Ba胡克定律gydF4y2Ba作为gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba春天gydF4y2Ba= - k s (3)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba春天gydF4y2Ba=弹簧力(N, lbgydF4y2BafgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
K =弹簧常数gydF4y2Ba
弹簧力所作的功如上图所示。力为零，没有拉伸或压缩，功是力x距离的乘积的一半，用所示的面积表示。弹簧被压缩或拉伸时所做的功可以表示为gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba春天gydF4y2Ba= 1/2 fgydF4y2Baspring_maxgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba
= 1/2 k sgydF4y2Ba2gydF4y2Ba（4）gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba春天gydF4y2Ba完成的功gydF4y2Ba(J, ft lbgydF4y2BafgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
FgydF4y2Baspring_maxgydF4y2Ba=最大弹簧力(N, lbgydF4y2BafgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
例子-弹簧力和功gydF4y2Ba
弹簧被拉伸gydF4y2Ba1米gydF4y2Ba．弹簧力是可变的gydF4y2Ba0 NgydF4y2Ba来gydF4y2Ba1 NgydF4y2Ba如上图所示，所做的功可以计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba春天gydF4y2Ba= 1/2 (1 N/m) (1 m)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba0．5gydF4y2Ba(J,海里)gydF4y2Ba
弹簧常数可以通过将公式4修改为来计算gydF4y2Ba
k = 2 (0.5 J)/ (1 m)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba1gydF4y2BaN / mgydF4y2Ba
力矩和转动位移所做的功gydF4y2Ba
转动功可以计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba米gydF4y2Ba= t θ (5)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba米gydF4y2Ba=所做的旋转功(J, ft lb)gydF4y2Ba
T =扭矩或力矩(Nm, ft lb)gydF4y2Ba
θ =位移角gydF4y2Ba（gydF4y2Banba直播欧宝
）gydF4y2Ba
示例-旋转功gydF4y2Ba
一台机器gydF4y2Ba轴随力矩作用gydF4y2Ba300海里gydF4y2Ba．完成的功gydF4y2Ba每转(2 πgydF4y2Banba直播欧宝 ）gydF4y2Ba可计算为gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba米gydF4y2Ba= (300 Nm) (gydF4y2Ba2πgydF4y2Ba）gydF4y2Ba
＝gydF4y2Ba1884gydF4y2BaJgydF4y2Ba
工作表述gydF4y2Ba
力可以由…施加gydF4y2Ba重量gydF4y2Ba或压力:gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
∫;gydF4y2BaggydF4y2BadhgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
=∫p dV (6)gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
W =功(J, Nm)gydF4y2Ba
F =力(N)gydF4y2Ba
Ds =作用力或作用压力所移动的距离(m)gydF4y2Ba
M =质量(kg)gydF4y2Ba
一个gydF4y2BaggydF4y2Ba＝gydF4y2Ba重力加速度gydF4y2Ba(米/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
Dh =作用重力高度(m)gydF4y2Ba
p =表面a上的压力，或体积(Pa, N/m)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
A =作用压力面(mgydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
dV =作用压力下的体积变化p (mgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
权力与工作gydF4y2Ba
权力gydF4y2Ba是gydF4y2Ba对所用时间所做的功gydF4y2Ba——或者gydF4y2Ba单位时间所做的功。gydF4y2Ba