Comment calculer travail basé sur la force appliquée à un objet sur une distance
Utilisation de la physique, vous pouvez calculer le travail nécessaire pour déplacer un objet sur une distance donnée. Le mouvement est nécessaire pour le travail à faire. Pour les travaux à faire, une force nette doit déplacer un objet à travers un déplacement. Le travail est un produit de la force et de déplacement.
Voici un exemple: disons que vous poussez une énorme maison de lingot d'or, comme le montre cette figure. Quelle quantité de travail que vous avez à faire pour obtenir à la maison? Pour trouver du travail, vous devez connaître à la fois la force et le déplacement. Tout d'abord, savoir combien de force poussant le lingot exige.
On suppose que le coefficient cinétique de frottement,
entre le lingot et le sol est de 0,250 et que le lingot a une masse de 1000 kilogrammes. Quelle est la force que vous avez à exercer pour maintenir le lingot se déplaçant sans l'accélérer? Commencez avec cette équation pour la force de frottement:
En supposant que la route est plate, la grandeur de la force normale, FN, est juste mg (la masse multipliée par l'accélération de la pesanteur). Cela signifie que
où m est la masse du lingot et g est l'accélération due à la gravité sur la surface de la Terre. Brancher les chiffres que vous donne ce qui suit:
Vous devez appliquer une force égale en grandeur à la force de frottement (qui est, 2.450 newtons) pour maintenir le lingot se déplaçant sans accélérer.
Vous savez la force, afin de trouver du travail, vous devez savoir le déplacement. Dites que votre maison est à 3 kilomètres, ou 3000 mètres, loin. Pour obtenir la maison de lingot, vous devez faire cela beaucoup de travail:
Parce que vous êtes poussant le lingot avec une force qui est parallèle au sol, l'angle entre F et s est 0 degrés, et cos 0 degrés = 1, donc de brancher les chiffres que vous donne ce qui suit:
Vous devez faire 7,35 x 106 joules de travail pour déplacer votre maison de lingot. Vous voulez une certaine perspective? Eh bien, pour soulever un kilogramme 1 mètre vers le haut, vous devez fournir une force de 9,8 newtons (environ 2,2 livres) de plus que la distance, qui prend 9,8 joules de travail. Pour obtenir votre maison de lingot, vous avez besoin de 750.000 fois ce montant. En d'autres termes, 1 kilocalorie équivaut à 4,186 joules. Une kilocalorie est communément appelé une calorie (C majuscule) en nutrition-donc, pour déplacer la maison de lingot, vous avez besoin de dépenser environ 1755 calories. Le temps de sortir les barres énergétiques!