Praca (fizyka)
Z Wikipedii
Praca (najczęściej oznaczana literą W) to jedna z najważniejszych wielkości mechaniki. Definiuje się ją jako iloczyn skalarny wektora siły działającej na ciało i wektora przesunięcia (pod warunkiem, że przesunięcie jest prostoliniowe, a siła stała podczas przesunięcia):
W ogólnym przypadku używa się wyrażeń całkowych:
Jednostką pracy w układzie SI jest dżul (J) określany jako niuton*metr:
Wykonanie pracy może powodować zmianę energii układu.
[edytuj] Praca w termodynamice
W termodynamice praca jest funkcją procesu. Obok ciepła jest jedną z dwóch form przekazywania energii między układami lub częściami układu. Jest wielkością makroskopową, czyli związaną z zachowaniem układu jako całości (można ją sobie wyobrazić jako sumę prac przesunięć cząsteczek biorących udział w danym procesie). Równa jest energii, jaką układ oddaje otoczeniu przy jednoczesnej zmianie swoich parametrów makroskopowych (objętość, położenie, natężenie pola, itp). Zasadą określającą sposób wymiany energii z otoczeniem (wykonywanie pracy nad układem, wykonywanie pracy przez układ nad otoczeniem, przepływ ciepła) jest pierwsza zasada termodynamiki.
Warto pamiętać, że definiowanie pracy jako zmiany energii układu nie ma sensu, gdyż energia to potencjalna możliwość wykonania pracy - energia może zostać wymieniona z otoczeniem także w postaci ciepła.
Kalorie jako jednostka miary nie są już stosowane, ale pozostały w naszym życiu codziennym.
[edytuj] Szczególne przypadki
Dla szczególnych przypadków kąta między siłą a przesunięciem wzór na pracę upraszcza się:
- Gdy siła przyłożona do ciała działa zgodnie z kierunkiem przesunięcia, wówczas kąt jest równy 0°, to
, to
.
- Gdy siła przyłożona do ciała działa w kierunku przesunięcia ale o przeciwnym zwrocie do zwrotu przesunięcia, wówczas kąt jest równy 180°, to
, to
.
- Gdy siła przyłożona do ciała działa w kierunku prostopadłym przesunięcia, wówczas kąt jest równy 90°, to
, to
.