㈠ 物理上功的定義是什麼
功也叫機械功。如果一個物體受到力的作用,並在力的方向上發生了一段位移,我們就說這個力對物體做了功。功是物理學中表示力對位移的累積的物理量。與機械能相似的是,功也是標量,國際單位制單位為焦耳。1J=1N·m=1kg·m2·s-2。「功」一詞最初是由法國數學家賈斯帕-古斯塔夫·科里奧利創造。
功是表示什麼的物理量
如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,力學里就說這個力做了功。 即使存在力,也可能沒有做功。例如,在勻速圓周運動中,向心力沒有做功,因為做圓周運動的物體的動能沒有發生變化。同樣的,桌上的一本書,盡管桌對書有支持力,但因沒有位移而沒有做功。
總的來說不做功的情況有三種:不勞無功、有勞無功和垂直無功。(不勞無功:只移動了距離,但在這移動的方向上沒產生力,即0*Fs·cosα=0焦耳;有勞無功:只有力,卻在力的方向上沒有移動一定的距離,F*0scosα=0焦耳;垂直無功:物體既受到力,又通過一段距離,但兩者方向互相垂直,Fscos90°=Fs*0=0焦耳。)一個力對物體是否做功,可根據該力和物體位移方向的夾角是否為90°,或力與物體速度方向的夾角是否總是90°來確認力是否對物體做功。夾角大於90°時功為負,夾角小於90°時功為正。所以力的作用是相互的。
一個物體對外做了多少功,它就減少了多少能量。反之,外界對一個物體做了多少功,這個物體的能量就增加了多少。
㈡ 什麼叫`功`(物理學科)
● 功
gōngㄍㄨㄥˉ
◎ 勞績,成績,與「過」相對:~勛。~績。論~行賞。徒勞無~。~德無量(liàng )。~成不居(立了功而不把功勞歸於自己)。
◎ 成就,成效:成~。~能。~虧一簣。事半~倍。急~近利。
◎ 物理學上指用力使物體移動的工作,等於力乘移動的距離:~率。
◎ 本領,能耐:~夫。~底。~力(a.功夫和力量;b.功效)。~到自然成。
從這里不難看出,功的意思是出力而有成效。即光出力而未達到目的則不能稱之為成「功」,道理同樣適用與物理學中。
高中物理課本說:作用力在力的方向上通過一段距離,就說力做了功
公式:W=FS(焦耳=牛*米)注意是相乘的關系,即兩者必不可少,有力但作用的一段距離不在力的方向上則不能算是成「功」,這也是初學者最容易犯的錯誤即「勞而無功」
高中課本中的例題應該很容易理解,我的經驗是,注意兩點,一個是要搞清楚作用力到底是哪個力,是摩擦力還是支撐力,另一個就是一定要注意是在力的方向上的距離,否則很容易出錯。
舉兩個例子吧:
1. 棒球選手以A m/s的速度歷時0.8秒將球仍到30米以外的擊球手,發球手平均用力為B牛頓,問發球手對球做了多少功?(注意施力物體與被作用物體還有作用距離是什麼,理解了就不難解決了)
2. 一個人用手平托一步手機行走10米,問此人對該手機做了功沒有,是什麼力做的功?
第一個例子是5年前高中課本上的,第二個是我物理老師提的問^_^
㈢ 物理學里功是什麼意思簡單概括一下
做功就是力沿著力的方向上通過一定距離的過程,公式W=FS
功有正功和負功之分。力F 的方向大致與物體運動的方向相反時,該力是阻礙物體運動的力(這時力F也稱為阻力),這時力F對物體做負功,W 取負值,或者說運動物體克服阻力做了功;如果力F 的方向大致與物體運動的方向相同,力F 是推動物體運動的力(這時力F也稱為動力),這時力F 對物體做正功。明白不?希望採納.
㈣ 物理的功是什麼意思
功(英語:work),也叫機械功.如果一個物體受到力的作用,並在力的方向上發生了一段位移,我們就說這個力對物體做了功.[1]功是物理學中表示力對位移的累積的物理量.與機械能相似的是,功也是標量,國際單位制單位為焦耳.「功」一詞最初是法國數學家賈斯帕-古斯塔夫·科里奧利在物體上的力,另一個是物體在這個力的方向上移動的距離.
在物理學中,把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功:
功=力*力的方向上移動的距離
功的公式
(W=Fscosα)(初中階段,力方向與位移方向的夾角為0,即α=0°,cos0°=1,所以W=Fs)
做功的兩個因素
力和在力的方向上移動的距離.
㈤ 物理上「功」的定義是什麼
物理學上指用力使物體移動的工作,等於力乘移動的距離。
功是物理學名詞。功定義為力與位移的內積。
公式記為
W = int^b _a F ,dx
其中, W 表示功,, F 表示力,而 dx 表示與力同方向的微小位移;上式應表示成線積分, a 是積分路徑的起始點, b 是積分路徑的終點。
W = F * S * cos α
其中,W 表示功, F 表示力, α為力與位移之間的夾角。
由於物體的運動具有相對性,對不同參照系,位移不同,所以力所做的功與參照系的選取有關
功為標量,功的正負僅表示動俯嘗碘妒鄢德碉泉冬滬力或阻力做功,不表示大小或方向。
㈥ 物理學裡面的"功"是什麼
物理學中,功指的是一個作用在物體上的力乘該物體在該力的方向上移動的距離,寫成公式即W=FS,即1J=1N×1M
㈦ 物理功的概念
做功的依據有兩個
一個是力
一個是在力的作用方向上物體發生的位移
滿足這兩個條件力才會做功
光滑斜面物體下落
支持力垂直斜面向上
在這個方向上物體一直沿斜面運動
並沒有發生位移
所以支持力不做功
㈧ 物理中功是什麼
物理學中的功
功是物理學術語。功定義為力與位移的內積[1]。公式記為
其中,w
表示功,f
表示外力,而dx
表示與外力同方向的微小位移;上式應表示成路徑積分,a
是積分路徑的起始點,b
是積分路徑的終點。為了瞭解物體受力作用,經過一段距離後所產生的效應,而定義出「功」的概念。
普通的與物體位移同線同向的功的計算:
w=f*s
(*表示乘以)
s
表示力使物體位移的距離即物體在力的方向上移動的距離。
下面是不同物理位移線方向的功:
w
=
f
*
s
*
cos
α(初中學階段只考慮在一條直線上做的功所以cosα只考慮取1)
其中,w
表示功,
f
表示力,
α為力與位移之間的夾角。
由於物體的運動具有相對性,對不同參照系,位移不同,所以力所做的功與參照系的選取有關
功為標量,功的正負僅表示動力或阻力做功,不表示大小或方向,功的表達式是一個狀態式,是一個過程量。
在國際單位中,功的單位是焦耳,符號為j,1j=1n*m
㈨ 物理上什麼叫做功
功是物理學中一個重要的基本概念,比較抽象復雜,其概念的形成是教學中的一個難點。在介紹功這個物理概念之前,宜先從字面上介紹一下"功"的多重含義:1、功勞,跟"過"相對,例如豐功偉績、功勞、立功;2、成績、效果、成效的意思,例如事半功倍、大功告成;3、技術和技術修養,例如唱功、基本功等等。物理學里的功主要偏重於"成效、效果"的意思,當然還有它本身的物理意義。
概念的引入:我們為什麼要引入功這個概念?描寫物體運動和受力之間的關系我們已經有了牛頓第二定律,似乎不用再畫蛇添足了,這時可以舉一個例子讓學生思考--人推車。此時車子受到人施加的一個作用力F,在克服摩擦力之後車子將如何運動?答案是車子將從靜止開始加速向前運動,換句話說,車子的運動狀態發生了變化,過一段時間之後車子的速度將從零變化到某一個速度,速度變化的大小反映了力F對車子的作用效果,但我們要問一下力F對車子的作用效果即車子運動狀態變化的大小(這里是速度變化的大小)除了與力F有關以外,還與什麼因素有關?是力的作用時間和車子的位移這兩個因素,力的作用時間暫且放到一邊(這將在沖量定理部分研究:力對物體的時間累積效應),先看看車子的位移這個因素,可以這樣說如果車子的位移為零,則力F對車子的作用效果將為零,這說明力F對車子的作用效果同時與力F和位移有關,單靠力F或者位移都無法描寫力F對車子的作用效果,實際上,牛頓第二定律F=ma只能說明力F對物體作用的瞬時關系,外力F作用於物體上會使物體產生加速度a ,物體的運動狀態將要改變,但物體的運動狀態能否改變,也即外力F對物體的作用效果,還取決於力F作用下物體的位移S ,我們把外力對物體作用一段距離而產生的效果,稱為力對物體的空間累積效應,因此我們需要定義一個物理量來描寫力對物體的空間累積效應,由於這個物理量是用來描寫力F的作用效果的,所以我們用漢字"功"來給這個物理量取名,如前所述,這是借用了漢字"功"表效果的這層意思。這就是說,力F對物體產生了作用效果,我們就說外力對物體做了功,也就是,使物體的運動狀態或者說物體的能量發生相應的變化,反之亦然。
公式的導出:如果以W表示功的大小,F表示力的大小,S表示位移的大小,根據功的定義,功是用來描寫力F的作用效果的,顯然,力越大,位移越大則力F的作用效果越明顯,即W的數值越大,這說明,W與F和S應成某種正比關系,即W=FS,考慮到力和位移都是矢量,都有方向問題,力和位移的方向不相同時怎麼辦?可以舉例說明,這種情況應把力沿著位移的方向以及垂直於位移的方向進行分解,由於在垂直於位移的方向上物體沒有位移,所以垂直於位移方向的分力不做功,即對於力對物體的作用效果沒有貢獻,因此可以得出W=FS cosα(α是力F的方向與位移S的方向的夾角),力和物體在力的方向上通過的位移是功的兩個必要因素,缺一不可。要特別注意,物體受多個力作用時,可以先求合力,再求合力所做的功,也可以先求每一個分力所做的功,再把每一個分力所做的功用代數方法求和得出合力所做的功,這意味著我們計算功的大小時一定要明確是求哪一個力或者哪幾個力所做的功。下面分幾種情形討論功的物理意義:
1、 物體受外力作用,但靜止不動。例如一個人提著一桶水站著不動,或者用力推一輛靜止的汽車但沒有推動,由於這桶水或汽車的位移S=0,根據W=FS cosα,這人所做的功W=0,盡管這個人費了很大力氣,卻沒有做功,這點可從功的物理意義來理解,因為功是用來描寫力F對物體作用的空間累積效應的,由於在力F作用的前後物體的運動狀態或者說物體的能量沒有發生相應的變化,那桶水或者那輛汽車仍舊在原地,力F對那桶水或者那輛汽車的作用效果為零,即力F對那桶水或者那輛汽車沒有做功,W=0。這點要與人們通常說的"做工"或"工作"區分開來:物理上的"功",僅用於描寫力對物體的空間累積效應,是物體運動狀態變化的一種量度,比"做工"或"工作"的含義要狹窄得多。
2、 公式W=FS cosα 中S是位移,要與路程區別開來。例如,一個人從地面提起物體又放回原地,那麼重力所做的功是多少呢?因為物體又放回原地了,物體位移的大小為零,所以W=0。要注意這里物體所走過的路程不為零。盡管物體曾經改變了運動狀態(或者說能量狀態),但最終物體回到了原來的運動狀態,重力對物體作用的空間累積效應為零,沒有改變物體的運動狀態,即沒有對物體做功。但要注意,有一種情況特別容易混淆:汽車沿直線走一個來回,位移的大小為零,那麼根據公式W=FS cosα汽車發動機的動力所做的功是不是為零?從經驗上我們就可以判斷答案是否定的!錯在那裡呢?應當注意到汽車發動機動力的方向在汽車去和回當中發生了變化,我們應該把汽車的位移分解為去位移和回位移兩段(注意合位移為零),分段應用公式W=FS cosα求動力對汽車所做的功,再分別對兩段位移的功求代數和,就會發現動力對汽車所做的功不為零,這說明應用公式W=FS cosα計算功的大小時,要特別注意F在位移過程中方向應保持不變(實際上大小也不能變),前述例子提起物體又放回原地,在位移過程中重力的大小和方向保持不變。
3、 功是標量,不存在方向問題,但有正負之分,當α>90°時,cosα<0 , 所以W<0 ,這就是力F做負功的情形。此時力F的方向大致與物體運動的方向相反,力F是阻礙物體運動的力(這時力F也稱為阻力),這時我們說力F對物體做負功,W取負值;或者說運動物體克服阻力做了功,這時W取絕對值。當α<90°時,cosα>0 , 所以W>0 ,這就是力F做正功的情形。此時力F的方向大致與物體運動的方向相同,力F是推動物體運動的力(這時力F也稱為動力),當α=90°時,cosα=0 , 所以W=0 ,這說明與位移方向垂直的力不做功。例如一個物體在粗糙的水平面上勻速滑行,動力和摩擦力分別做正功和負功,重力和支持力所做的功為零。從牛頓第二定律來看,方向與物體位移方向相同的力使物體加速,方向與物體位移方向相反的力使物體減速,垂直於位移方向的力對於物體在該位移上的加速度沒有影響,從功的觀點來看,分別對應於正功、負功和零。
4、 變力所做的功
我們知道的公式 W=FS 僅對做功過程中F大小和方向不變的情況下才是正確的,那麼在做功過程中F的大小或方向是變化的情況下,功的大小應該如何計算?在這種情況下,應將位移S細分為許多微小位移dS ,在每段 dS上可近似認為F的大小和方向是不變的,這樣F在這段dS上所做的功dW仍可表示為 dW=FdS, 力在每段dS上所做的功dW累加起來就可得到F在整段位移S上所做的功W ,這要用到微積分的知識。
5、 做功與參照物的選擇有關
由於W=FS ,位移S的大小與參照物的選擇有關,所以功的大小也就與參照物的選擇有關。例如,一輛汽車行駛在公路上,如果選取地面做參照物,並且已知發動機的動力為F,則汽車經過一段位移S後,發動機對汽車所做的功W=FS≠0,即從地面看,汽車的運動狀態發生了變化,動力對汽車的空間累積效應不為零;如果選取汽車做參照物,則汽車的位移S為零,這樣發動機對汽車所做的功W=FS=0,即從汽車看,汽車的運動狀態沒有發生變化,動力對汽車的空間累積效應為零,這說明做功與參照物的選擇有關。
㈩ 物理學中的功是什麼意思
物理書第一冊上關於功的定義是這樣的:物體在力的作用下在力的方向上通過的距離 S 既該力最物體做的功。
用公式表達為: W=F*S*cos(a) <a為夾角,別的打不出來,哈>。然後老師有解釋說,F*S相等時,物體得到的功相同(廢話)。也就是物體最後速度相同。
就是F1*S1=F2*S2 時物體獲得的速度相同,但是這個是需要證明的,而不是可以直接定義的。萬一F1*S1=F2*S2 時,物體最後不一樣了呢?功雖然肯定是相同的,最後速度卻不同。不是很可笑嗎? 本人以證明過,該證明是簡單的:物體在光滑平面上,分別用F1,S1和F2,S2,再用S1^2-S2^2=2as(S1,S2和前面不一樣,只是公式,^表示平方)就可以證明了。