일하다

일은 한 물체에서 다른 물체로 에너지가 전달될 때 이루어집니다. 즉, 일은 한 위치에서 다른 위치로 변위되는 물체에 힘이 작용할 때 발생합니다. 힘은 위치에 따라 달라질 수 있으며 변위는 두 지점 사이의 다양한 경로를 따라 발생할 수 있습니다. 미소한 변위를 통해 작용하는 힘에 의해 수행된 일의 증가(dW)는 힘의 내적으로 정의될 수 있습니다() 및 변위() 벡터.

내적은 벡터의 크기와 벡터 사이의 각도의 코사인으로 표현될 수 있습니다. 내적은 크기와 각도의 표현으로 단어로 정의하는 것이 더 쉽기 때문입니다. 벡터 강의에서 소개한 것처럼 다양한 구성요소로 표현될 수도 있습니다.

벡터 속성에서 변위에 평행한 힘의 구성요소를 취하든, 힘에 평행한 변위의 구성요소를 취하든 상관없습니다. 결과는 어느 쪽이든 동일합니다. 작업 단위는 힘의 단위에 길이의 단위를 곱한 것입니다. 이는 SI 시스템에서 뉴턴에 미터(N·m)를 곱한 값입니다. 영어 체계에서는 힘의 단위가 파운드(lb)이고, 거리의 단위가 피트(ft)이므로 일의 단위는 풋-파운드(ft·lb)입니다.

크기와 방향이 일정한 힘이 한 일은 계산하기 가장 간단합니다. 일반적으로 힘은 공간의 한 지점에서 크기와 방향이 다양할 수 있으며 두 지점 사이의 경로는 곡선이 될 수 있습니다. 가변적인 힘에 의해 수행되는 극미량 일은 힘의 구성요소와 경로를 따른 변위로 표현될 수 있습니다. 이러한 경우 힘의 구성 요소는 경로를 따른 위치의 함수이며 변위는 경로 방정식에 따라 달라집니다. 그러나 일의 물리적 개념은 간단합니다. 작은 변위에 대한 일을 계산하고 이를 합산하는 것입니다.

이 텍스트는 에서 수정되었습니다. Openstax, 대학 물리학 1권, 섹션 7.1: 작업.