Công việc
Công việc
Công việc là gỉ?Chúng ta thường sử dụng từ 'công việc' trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Ví dụ, chúng ta sẽ nói rằng để đạt được điểm cao ở trường cần rất nhiều 'công việc' chăm chỉ. Trong vật lý, thuật ngữ 'công việc' có một ý nghĩa cụ thể.
Công, trong vật lý, xảy ra khi một lực tác dụng lên một vật để di chuyển nó một khoảng cách so với điểm bắt đầu (còn gọi là độ dời). Công được tính bằng lực nhân với khoảng cách. Phương trình sau được sử dụng để mô tả công việc:
Công việc = Lực lượng * khoảng cách
hoặc là
W = Fd
Làm thế nào để đo lường công việc
Đơn vị tiêu chuẩn cho công việc là joule (J). Joule giống như một newton-mét trong đó newton là lực và mét là khoảng cách.
Lực lượng và độ dịch chuyển
Khoảng cách (hoặc dịch chuyển) trong công việc là khoảng cách từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc. Số lượng đi lại giữa các chuyến đi không thành vấn đề. Ví dụ, nếu bạn nâng một quả nặng lên khỏi mặt đất và sau đó đặt nó trở lại mặt đất thì khoảng cách (hoặc độ dịch chuyển) bằng không.
Đừng bị lừa
Công việc đo lường đôi khi có thể phức tạp. Để phương trình W = Fd có tác dụng, lực sử dụng trong phương trình phải là lực dùng để gây ra dịch chuyển hoặc quãng đường. Ngoài ra, hãy nhớ để công việc xảy ra, đối tượng phải được dịch chuyển bởi lực. Nếu không, khoảng cách, hoặc 'd', trong công thức là 0 và công việc sẽ là 0.
Dưới đây là một số ví dụ:
- Nếu ai đó dùng hết sức đẩy vào tường, nhưng tường không di chuyển, thì không có công việc nào xảy ra. Điều này là do khoảng cách bằng không.
- Nếu ai đó dùng vũ lực để giữ một tảng đá trên đầu họ khi đang đi về phía đông băng qua cánh đồng, thì sẽ không có việc gì xảy ra. Điều này là do lực không cùng hướng (lực hướng lên) với khoảng cách mà tảng đá di chuyển (theo hướng đông).
- Nếu bạn thực hiện động tác chống đẩy hoàn toàn, nâng người lên rồi lại hạ xuống, thì tổng công việc bằng không. Điều này là do tổng khoảng cách từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc bằng không.
- Nếu bạn làm rơi bút chì, thì công việc đã xảy ra. Điều này là do độ dịch chuyển của bút chì từ tay bạn xuống đất lớn hơn 0 và cùng hướng với lực tác dụng lên bút chì, đó là trọng lực.
Một cầu thủ bóng chày ném một quả bóng với lực 10 N. Quả bóng đi được 20 m. Tổng công là bao nhiêu?
W = F * khoảng cách
W = 10 N * 20 mét
W = 200 jun
Các vấn đề phức tạp hơn
Khi góc giữa lực và độ dịch chuyển không phải là 0 độ hoặc 90 độ, một công thức phức tạp hơn cho công việc được sử dụng. Công thức này bao gồm góc theta (& Theta;) là góc giữa lực và độ dời.
W = F * d * cos & Theta;
Trong trường hợp lực và độ dời cùng phương thì theta = 0 và cos & Theta; = 1. Trong trường hợp lực không có tác dụng làm dịch chuyển và theta = 90 độ thì cos & Theta; = 0 và do đó, công việc = 0.
Sự thật thú vị về công việc
- Công là một đại lượng vô hướng, không phải là một đại lượng vectơ. Điều này có nghĩa là, không giống như lực và vận tốc, nó không có hướng mà chỉ có độ lớn.
- Một đơn vị công việc khác là foot-pound. Một foot-pound bằng 1,35581795 joules.
- Joule cũng được sử dụng làm đơn vị đo lường tiêu chuẩn cho năng lượng.
- Công nghịch là khi lực tác dụng lên vật cản trở chuyển động của vật.
