Mechanikai munka
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
- Ez a szócikk a mechanikai fogalomról szól. További jelentéséhez lásd: munka.
A mechanikai munka (jele: W) az az energia, amellyel egy testet erő segítségével adott távolságra el lehet mozdítani.
A következő képlettel lehet kiszámítani:
ahol
- F az erő.
- s a test által megtett távolság
A munka skaláris mennyiség, de lehet pozitív vagy negatív.
Nem minden erő végez munkát. Például a centripetális erő az egyenletes körmozgásban nem végez munkát; a mozgást végző test sebessége állandó marad. Ezt be lehet bizonyítani a képletből: ha az erő vektora merőleges az elmozdulásra, a skaláris szorzatuk nulla.
A nem mechanikus munka formái, mint például az elektromos munka, ennek az elvnek egy különleges esetét képezik: például az elektromosság esetében a munkát a közegen áthaladó elektromosan töltött részecskék végzik el.
[szerkesztés] Mértékegység
Az SI mértékegységrendszerben a munka mértékegysége a joule, amely szerint 1 joule egyenlő azzal a munkával, ami egy testet egy newton erő által 1 méter távolságra mozdít el.
[szerkesztés] Egyszerűbb képletek
A legegyszerűbb esetben a test ugyanabban az irányban mozog, a ráható erő párhuzamos a mozgás irányával, akkor
ahol:
- F a ráható erő
- s a test által megtett távolság
A munka negatív, amikor az erő ellentétes a mozgásiránnyal. Általánosítva, az erő és a távolság vektorként van kezelve, és a munka a kettejük skaláris szorzata:
Ez a képlet akkor is igaz, ha az erő egy bizonyos szögben hat a mozgásirányhoz képest. Ha tovább akarjuk általánosítani a képletet, azokban az esetekben, amikor az erő és a mozgásirány változik, differenciálegyenletet kell használnunk:
Az egyenlet kétoldali integrálásából megkapjuk az általános (legelső) képletet.
Based on work by