עבודה

העבודה מתבצעת כאשר אנרגיה מועברת מאובייקט אחד למשנהו. במילים אחרות, עבודה היא כאשר כוח פועל על משהו שעובר תזוזה מעמדה אחת לאחרת. כוחות יכולים להשתנות כפונקציה של מיקום, ותזוזות יכולות להיות לאורך נתיבים שונים בין שתי נקודות. ניתן להגדיר את תוספת העבודה (dW) הנעשית על ידי כוח הפועל באמצעות תזוזה אינסופית כמכפלת הכוח () ועקירה () וקטורים.

ניתן לבטא את מכפלת הנקודה במונחים של גדלים של הוקטורים והקוסינוס של הזווית ביניהם, שכן קל יותר להגדיר את מכפלת הנקודה במילים כביטוי לגדלים וזוויות. זה יכול לבוא לידי ביטוי גם במונחים של רכיבים שונים, כפי שהוצג בשיעור הוקטורים.

ממאפיינים וקטוריים, זה לא משנה אם אתה לוקח את רכיב הכוח המקביל לעקירה, או את רכיב העקירה המקביל לכוח—התוצאה זהה בכל מקרה. יחידות העבודה הן יחידות כוח מוכפלות ביחידות אורך; זהו ניוטון מוכפל במטרים (N·m) במערכת SI. במערכת האנגלית, יחידת הכוח היא הפאונד (lb), ויחידת המרחק היא הרגל (ft), כך שיחידת העבודה היא הפאונד (ft·lb).

העבודה הנעשית על ידי כוח קבוע בגודלו ובכיווןו היא הפשוטה ביותר לחישוב. באופן כללי, כוחות יכולים להשתנות בגודל ובכיוון בנקודות במרחב, והנתיבים בין שתי נקודות יכולים להתעקם. העבודה האינסופית הנעשית על ידי כוח משתנה יכולה להתבטא במונחים של מרכיבי הכוח והתזוזה לאורך הנתיב. במקרים אלה, מרכיבי הכוח הם פונקציות של מיקום לאורך הנתיב, והתזוזות תלויות במשוואות הנתיב. עם זאת, הרעיון הפיזי של עבודה הוא פשוט: חשב את העבודה עבור תזוזות זעירות וספח אותן.

טקסט זה מותאם מ Openstax, University Physics Volume 1, Section 7.1: Work.