งานและพลังงาน
งาน หมายถึง ผลของการออกแรงกระทำต่อวัตถุ แล้วทำให้วัตถุเคลื่อนที่ตามแนวแรงมีหน่วยเป็นจูล( J )
จะได้
เมื่อ W = งานที่ทำได้ มีหน่วยเป็นจูล ( J )
F = แรงที่กระทำต่อวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตัน ( N )
S = ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ มีหน่วยเป็นเมตร ( m )
ตัวอย่าง จงหางานที่ทำเนื่องจากแรงต่อไปนี้
1. ชายคนหนึ่งหิ้วถังน้ำหนัก 200 นิวตัน เคลื่อนที่ไปบนพื้นราบได้ระยะทาง 10 เมตร จงหางานในการหิ้วถังน้ำ
วิธีทำ งานในทางฟิสิกส์นั้น วัตถุต้องเคลื่อนที่ตามแนวแรงที่กระทำต่อวัตถุ จากรูปจะเห็นว่าถังน้ำจะอยู่นิ่ง เมื่อออกแรง ( F ) หิ้วถัง แต่ระยะทาง 10 เมตรเป็นผลจากแรงเดิน ดังนั้น งานในการหิ้วถังน้ำจึงเป็นศูนย์ พิสูจน์จากการคำนวณ ได้ดังนี้
จาก W = ( Fcos90 ) ( S )
= ( 200 )( 0 ) ( 10 )
= 0
2. ชายคนหนึ่งดึงวัตถุหนัก 5 นิวตัน เคลื่อนที่บนพื้นเอียงที่มีแรงเสียดทานน้อยมาก จาก R ถึง Q ดังรูป จงหางานที่ทำ
วิธีทำ 1. นักเรียนต้องหาแรง ( F ) ที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตามพื้นเอียงมีค่าเท่าไร
2. แรงเสียดทานน้อยมาก f = 0