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  • 1 # 育兒講堂的海角

      W=Fs,等於力與其作用點位移的標積。  功(英語:work),也叫機械功,是物理學中表示力對物體作用的空間的累積的物理量,功是標量,其大小等於力與其作用點位移的標積,國際單位制單位為焦耳。“功”一詞最初是法國數學家賈斯帕-古斯塔夫·科里奧利創造的。  做功的兩個因素:  

    1.作用在物體上的力  

    2.物體在這個力的方向上移動的距離  注:功的公式只能計算一個力或一個合力所做的功,如要算總功,需用速度與質量的公式。  如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,力學裡就說這個力做了功。 即使存在力,也可能沒有做功。例如,在勻速圓周運動中,向心力沒有做功,因為做圓周運動的物體的動能沒有發生變化。同樣的,桌上的一本書,儘管桌對書有支援力,但因沒有位移而沒有做功。  總的來說不做功的情況有三種:不勞無功、有勞無功和垂直無功。(不勞無功:只移動了距離,但在這移動的方向上沒產生力,即0*Fs·cosα=0焦耳;有勞無功:只有力,卻在力的方向上沒有移動一定的距離,F*0scosα=0焦耳;垂直無功:物體既受到力,又透過一段距離,但兩者方向互相垂直,Fscos90°=Fs*0=0焦耳。)  熱傳導不被認為是做功,因為能量被轉化成了微觀原子的振動而非宏觀的位移。  PS:功的實質就是力的空間累積。  力與物體在力的方向上透過的距離的乘積稱為機械功(mechanical work),簡稱功。  功定義為力與位移的內積。其中,W 表示功,F 表示力,而dx 表示與外力同方向的微小位移;上式應表示成路徑積分,a 是積分路徑的起始點,b 是積分路徑的終點。為了瞭解物體受力作用,經過一段距離後所產生的效應,而定義出功的概念。  功是標量,所以功的正、負不表示方向。功的正負也不表示功的大小。它僅僅表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功,或者說是表示力對物體做了功還是物體克服這個力做了功。若要比較做功的多少,則要比較功的絕對值,絕對值大的做功多,絕對值小的做功少。功是能量變化的量度,做功的多少反映了能量變化的多少,功的正負則反映了能量轉化的方向(注意:不是空間的方向)  判斷一個力對物體是否做功,可根據該力和物體位移方向的夾角是否為90°,或力與物體速度方向的夾角是否總是90°來確認力是否對物體做功。夾角大於90°時功為負,夾角小於90°時功為正。所以力的作用是相互的。距離是兩物體之間的差。機械功W=Fs。

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