一、功
(一)功的含义
物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功。力做功也常说成物体做功,如人的推力对小车做功,也可以说成人对小车做功。
(二)做功的两个必要因素
做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离。两者缺一不可,否则就没有做功,例如:运动员把杠铃举过头顶不动时,虽然有力但杠铃并没有在力的方向上移动一段距离,所以不做功。
(1)力对物体不做功的三种情况
①有距离无力:物体没有受到力的作用,但由于惯性通过一段距离;
②有力无距离:有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过一段距离;
③力与距离垂直:物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与力的方向垂直。
(2)物体在力的方向上通过一段距离是指力与距离具有同向性、同体性和同时性。 (三)功的计算
功有大小,科学上规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即功=力x距离。如果用F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,W表示功,则功的计算公式为W=Fs。
应用功的计算公式时,必须注意以下三点:
(1)要明确是哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力F方向上通过的距离。例如:某运动员用500牛的力将足球踢出20米远,若用公式W=Fs=500牛x20米=10000焦计算就是错误的,因为踢球的力的作用距离并不是20米。
(3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
(四)功的单位
在国际单位制中,力的单位是牛( N ),距离的单位是米( m),功的单位是牛.米(N. m ),在国际单位制中,用专门的名称“焦耳”来表示,简称为焦,符号是J。1焦=1牛.米。 |