Fizyka dla liceum/Praca

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.

[edytuj] Definicja

Praca jest to iloczyn wartości siły działającej na ciało, drogi przebytej przez ciało pod wpływem tej siły oraz cosinusa kąta zawartego pomiędzy wektorem siły i wektorem przesunięcia. Mówiąc prościej jest to siła pomnożona przez przesunięcie:

W\,=Fs \cos\alpha

Jednostką pracy jest 1 dżul [J] [Nm]\,=[J].

[edytuj] Przykłady

Jeśli działamy na ciało siłą o wartości 10 N równolegle do przesunięcia, które wyniosło 10 m, (wektory mają ten sam kierunek i zwrot) to wykonaliśmy pracę:

W\,=10 [N]\cdot 10 [m]\cdot 1
W\,=100 [J].

Pomnożono przez jeden, bo cos 0° równy jest jedności.

Jeśli zmienimy kąt działania siły (niech wynosi 45° do poziomu - wektory mają różne kierunki), to praca wyniesie:

W\,=10 [N]\cdot 10 [m]\cdot\frac{\sqrt 2}{2}
W\,=50\sqrt2\approx70.71 [J],

bo cos 45° równy jest \frac{\sqrt 2}{2}.

Jeśli kąt wyniesie 90° do poziomu, wówczas praca będzie równa:

W\,=10 [N]\cdot 10 [m]\cdot0
W\,=0 [J],

bo cos 90° równy jest zeru.

Jeśli kąt wyniesie 180°, to mamy do czynienia z tzw. pracą straconą, ponieważ przesunięcie w pożądanym kierunku się nie odbyło (natomiast ciało przesunęło się w kierunku przeciwnym - wektory mają te same kierunki, lecz przeciwne zwroty).

W\,=10 [N]\cdot 10 [m]\cdot -1
W\,=-100 [J],

bo cos 180° równy jest − 1

Źródło „http://pl.wikibooks.org/wiki/Fizyka_dla_liceum/Praca”