Muncă

Muncă

Ce este munca?

Adesea folosim cuvântul „muncă” în viața noastră de zi cu zi. De exemplu, am spune că obținerea unor note bune la școală necesită multă „muncă” grea. În fizică, termenul „muncă” are un sens specific.

Munca, în fizică, apare atunci când o forță acționează asupra unui obiect pentru a-l deplasa la o anumită distanță de punctul de pornire (numit și deplasare). Munca este calculată ca forță de distanță. Următoarea ecuație este utilizată pentru a descrie munca:
Muncă = Forță * distanță
sau
W = Fd
Cum se măsoară munca

Unitatea standard de lucru este joule (J). Joule este același cu un newton-metru în care newtonul este forța și metrul este distanța.

Forța și deplasarea

Distanța (sau deplasarea) în lucru este distanța de la punctul de pornire până la punctul final. Cantitatea de călătorie între ele nu contează. De exemplu, dacă ridicați o greutate de pe sol și apoi o așezați înapoi pe sol, distanța (sau deplasarea) este zero.

Nu fi păcălit

Măsurarea muncii poate fi uneori dificilă. Pentru ca ecuația W = Fd să funcționeze, forța utilizată în ecuație trebuie să fie forța utilizată pentru a provoca deplasarea sau distanța. De asemenea, amintiți-vă pentru ca lucrarea să fi avut loc, obiectul trebuie să fie deplasat de forță. În caz contrar, distanța sau „d”, în formulă este 0 și lucrarea va fi 0.

Aici sunt cateva exemple:

• Dacă cineva împinge un perete cu toată puterea, dar peretele nu se mișcă, nu a avut loc niciun lucru. Acest lucru se datorează faptului că distanța este zero.
• Dacă cineva folosește forța pentru a ține o piatră deasupra capului în timp ce merge spre est, traversând un câmp, nu a avut loc niciun lucru. Acest lucru se datorează faptului că forța nu este în aceeași direcție (forța este sus) cu distanța mișcată de piatră (spre est).
• Dacă faceți o împingere completă, ridicându-vă în sus și apoi înapoi în jos, lucrarea totală este zero. Acest lucru se datorează faptului că distanța totală de la punctul de pornire la punctul de încheiere este zero.
• Dacă scapi creionul, atunci s-a lucrat. Acest lucru se datorează faptului că deplasarea creionului de la mână la sol este mai mare decât zero și se află în aceeași direcție cu forța care acționează asupra creionului, care este gravitația.

Exemplu de problemă:

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

W = F * distanță
W = 10 N * 20 metri
W = 200 jouli

Probleme mai complicate

Când unghiul dintre forță și deplasare nu este de 0 grade sau 90 de grade, se folosește o formulă mai complexă pentru lucru. Această formulă include unghiul theta (& Theta;) care este unghiul dintre forță și deplasare.

W = F * d * cos & Theta;
În cazul în care forța și deplasarea sunt în aceeași direcție theta = 0 și cos & Theta; = 1. În cazul în care forța nu are impact asupra deplasării și theta = 90 de grade, atunci cos & Theta; = 0 și, prin urmare, munca = 0.

Fapte interesante despre muncă

• Munca este o mărime scalară, nu o mărime vectorială. Aceasta înseamnă că, spre deosebire de forță și viteză, nu are direcție, ci doar o magnitudine.
• O altă unitate de lucru este piciorul-lira. Un picior-kilogram este egal cu 1,35581795 jouli.
• Joule este, de asemenea, utilizat ca unitate standard de măsură pentru energie.
• Munca negativă este atunci când forța care acționează asupra unui obiect împiedică deplasarea obiectului.