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功|做功公式|功率

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功的概念引入

用叉车搬运货物时,叉车把重物从地面提升到一定高度。在此过程中,叉车用力托起重物,使重物在这个力的方向上发生了位置的移动。这本质上是一个做功的过程。

力学中的功

图为叉车举起重物示意图。我们发现重物收到力F的作用,并在这个力的作用下,向上移动了一段位移s。

力F的收获是“重物被举高了”,物理学中称这种情况为:叉车的力对重物做了功。

如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。

力做功包含两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。

如果一个人搬着一块石头没动,那么这个人并没有做功。

人拎着一本书在平直的公路上匀速直线前进,对书进行分析。由于人对书的力的方向是竖直向上的,而书在水平方向上运动,并没有在竖直方向上运动,因此,人对书的力并没有对书做功。

功的计算

力对物体所做的功,等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。功的表达式为:

W=Fs;

其中,F表示力,s表示沿力的方向上移动的距离,W表示功。

国际单位制中,力的单位是牛顿,距离的单位是米,功的单位是牛米,它还有另外一个专门的名称:焦耳,简称焦,符号是J。

我们可以这样对功进行描述:

1.叉车对重物所做的功为5000J;

2.拉力对物体所做的功为300J;

2.物体重力做的功为100J;

功率

功率表示做功的快慢。功与做功时间之比,叫做功率。功率的表达式为:

P=W/t;

其中,W为功,t为做功的时间,P为功率。

功率P的国际单位制是瓦特,符号是W。工程上往往还用千万(kW)作为功率的单位。

1瓦特=1焦/秒,即1W=1J/s;

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