Care este definiția muncii în fizică?

În fizică, munca este definită ca o forță care provoacă mișcarea - sau deplasarea - unui obiect. În cazul unei forțe constante, munca este produsul scalar al forței care acționează asupra unui obiect și deplasarea cauzată de această forță. Deși atât forța cât și deplasarea sunt cantități vectoriale, munca nu are nicio direcție datorită naturii unui produs scalar (sau produs punct) în matematica vectorială. Această definiție este în concordanță cu definiția corespunzătoare, deoarece o forță constantă se integrează doar la produsul forței și distanței.

Citiți mai departe pentru a afla câteva exemple din munca reală, precum și cum să calculați cantitatea de muncă efectuată.

Exemple de lucru

Există multe exemple de muncă în viața de zi cu zi. Sala de fizică notează câteva: un cal care trage un plug prin câmp; un tată împingând un căruț alimentar pe culoarul unui magazin alimentar; o studentă care ridică un umăr rucsac plin cu cărți pe umăr; un halter ridicând o barilă deasupra capului; și un olimpic care lansează șutul.

În general, pentru ca munca să se producă, trebuie să se exercite o forță asupra unui obiect care face ca acesta să se miște. Așadar, o persoană frustrată care se împinge împotriva unui perete, doar pentru a se epuiza, nu face nicio lucrare, deoarece peretele nu se mișcă. Dar, o carte căzând de pe o masă și lovind pământul ar fi considerată de lucru, cel puțin din punct de vedere fizic, deoarece o forță (gravitația) acționează asupra cărții determinând să fie deplasată în jos..

Ce nu funcționează

Interesant este că un ospătar care poartă o tavă înaltă deasupra capului, sprijinit de un braț, în timp ce merge într-un ritm constant peste o cameră, ar putea crede că lucrează din greu. (S-ar putea să perspire.) Dar, prin definiție, nu face orice muncă. Adevărat, ospătarul folosește forța pentru a împinge tava deasupra capului și, de asemenea, adevărat, tava se mișcă în cameră în timp ce chelnerul merge. Dar, forța - ridicarea chelnerului a tăvii - nu cauză tava să se miște. "Pentru a provoca o deplasare, trebuie să existe o componentă a forței în direcția deplasării", notează Sala de fizică.

Calcularea muncii

Calculul de bază al muncii este de fapt destul de simplu:

W = Fd

Aici, „W” înseamnă muncă, „F” reprezintă forța, iar „d” reprezintă deplasarea (sau distanța pe care o parcurge obiectul). Fizica pentru copii oferă acest exemplu de problemă:

Un jucător de baseball aruncă o minge cu o forță de 10 Newton. Mingea parcurge 20 de metri. Care este munca totală?

Pentru a o rezolva, trebuie mai întâi să știți că un Newton este definit ca forța necesară pentru a oferi o masă de 1 kilogram (2,2 lire) cu o accelerație de 1 metru (1,1 metri) pe secundă. Un Newton este, în general, prescurtat ca "N." Deci, utilizați formula:

W = Fd

Prin urmare:

L = 10 N * 20 metri (unde simbolul „*” reprezintă ori)

Asa de:

Muncă = 200 de joule