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初中物理对功的定义(初中对功的概念是如何定义的)
导语:物理知识拓展1:对功定义的准确理解
我们可以对功作出一下完整的定义:一个力所做的功,是这个力在物体运动方向上的分量与物体在这个力作用下运动的距离的乘积。用公式表示为:
W=F•d
其中:F是力在物体运动方向上的分量,即分力;d是物体在分力作用下的运动距离。
现在以一个数值计算例子来对其加深理解。
在绳子50N拉力的作用下,货箱在地面挪动了 4m。在下面两种情形下,50N 的力对货箱做的功分别是多少?
⑴绳子在水平方向,平行于地面。
这时W=Fd= 50Nx4m = 200J。
在这种简单情形下,作用力对货箱做了 200J 的功。
在做这个功时,施力的人将 200J 的能量传递给了货箱及其环境。人失去能量,货箱及其环境获得能量。
⑵绳子拉货箱时与地面成一角度,比如设定为53º。
如上图所示,此时50N力的水平分量是 30N,则W= Fd=30Nx4m=120J,也就是说,用绳子拉货箱在地面走过一段距离,计算功时,只用了力平行于地面的分量。
这就告诉我们并不是任何力都能做功,例题中的法向力(即竖直分力)就不做功,这是因为法向力对于产生运动没有直接的影响,因为它垂直于运动的方向。垂直于运动方向的力,如法向力或货箱所受的重力,在货箱水平运动时都不做功。
如果作用在一个物体上的力,既不垂直于物体的运动方向,也不平行于运动方向,那么我们在计算功时就不能用总力,而只用这个力在运动方向上的分量。
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