Om du trycker en låda tvärs över rummet, har du jobbat. Lyfter du upp den har du jobbat. Det finns två viktiga egenskaper som måste finnas där för "arbete" att hända: Du använder konstant kraft. Kraften får föremålet att röra sig i kraftens riktning. Arbetet är lätt att beräkna. Bara multiplicera den mängd kraft som används, och mängden avstånd reste. Vanligtvis mäter forskare våld i Newtons, och avstånd i meter. Om du använder dessa enheter, kommer ditt svar att fungera i enheter av Joules. När du läser ett ord problem om arbete, stanna och tänk var kraften tillämpas. Om du lyfter en låda, trycker du uppåt, och lådan rör sig uppåt — så avståndet är hur mycket det än stiger. Men om du sedan går framåt och håller i lådan, finns det inget arbete alls. Du trycker uppåt fortfarande, för att hålla lådan från att falla, men lådan rör sig inte uppåt. Du måste veta massan för att lista ut hur mycket kraft du behöver för att flytta den. Till vårt första exempel kommer vi att använda en person som lyfter en vikt från golvet till bröstet, och beräkna hur mycket arbete den personen utövar på vikten. Låt oss säga att vikten har en massa på 10 kg (kg). Undvik att använda pounds eller andra icke-standard enheter, eller ditt slutliga svar kommer inte att vara i form av joule.. Kraft = massa x acceleration. I vårt exempel, lyfta en vikt rakt upp, accelerationen vi slåss är på grund av gravitationen, som är lika med 9,8 meter/sekund2. Beräkna den kraft som krävs för att flytta vår vikt uppåt genom att multiplicera (10 kg) x (9,8 m/s2) = 98 kg m/s2 = 98 Newtons (N). Om föremålet flyttas horisontellt är gravitationen irrelevant. Problemet kan be dig att beräkna den kraft som krävs för att övervinna friktion istället. Om problemet visar hur snabbt objektet accelererar när det trycks, kan du multiplicera accelerationen som ges med massan. För detta exempel, låt oss säga att vikten lyfts 1,5 meter (m). Avståndet måste mätas i meter, annars skrivs inte ditt slutgiltiga svar i Joule. För att lyfta en 98 Newton vikt 1,5 meter uppåt, måste du utöva 98 x 1,5 = 147 Joule arbete. Vårt exempel ovan var enkelt: någon utövade en kraft uppåt på objektet, och föremålet rörde sig uppåt. Ibland, riktningen av kraften och rörelsen av objektet är inte riktigt samma, på grund av flera krafter som agerar på objektet. I nästa exempel räknar vi ut hur mycket Joule som behövs för att ett barn ska dra en släde 20 meter över platt snö genom att dra på ett rep vinklat uppåt vid 30o. För detta scenario, Arbete = kraft x cosinus( ska) x avstånd. Symbolen är den grekiska bokstaven "theta", och beskriver vinkeln mellan kraftens riktning och rörelsens riktning. För det här problemet, låt oss säga att grabben drar i repet med en kraft av 10 Newtons. Om problemet ger dig "höger kraft", "uppåt kraft," eller "kraft i rörelseriktningen", har det redan beräknat "kraft x cos( på)" delen av problemet, och du kan hoppa ner för att multiplicera värdena tillsammans Endast en del av kraften drar släden framåt. Eftersom repet är i en vinkel uppåt, försöker resten av kraften rycka släden uppåt, vilket är lönlöst att dra mot tyngdkraften. Beräkna den kraft som gäller i rörelseriktningen: I vårt exempel är vinkeln mellan den plana snön och repet 30o. Beräkna cos( ska). cos(30o) = (⁄3)/2 = ca 0,866. Du kan använda en kalkylator för att hitta detta värde, men se till att din kalkylator är inställd på samma enhet som din vinkelmätning (grader eller radianer). Multiplicera den totala kraften x cos( ska). I vårt exempel, 10N x 0.866 = 8.66 N av kraft i rörelseriktningen. Nu när vi vet hur mycket kraft som faktiskt går mot rörelseriktningen, kan vi beräkna arbetet som vanligt. Vårt problem berättar att släden flyttades 20 meter framåt, så beräkna 8.66 N x 20 m = 173,2 joule arbete.
Förstå vad arbete innebär i fysik. Definiera arbete. Hitta massan av objektet som flyttas. Beräkna kraften Mät avståndet som flyttas. Multiplicera kraften genom avståndet. Beräkna arbete för objekt som rör sig i en vinkel. Hitta den totala kraft som tillämpas. Beräkna den relevanta kraften. Multiplikatorkraft x avstånd.