什么叫做功
功是物理学中一个重要的基本概念,我们先从字面上介绍一下“功”的多重含义.
(1)功劳,跟“过”相对,例如丰功伟绩、功劳、立功;(2)成绩、效果、成效的意思,例如事半功倍、大功告成;(3)技术和技术修养,例如唱功、基本功等.物理学里的功主要偏重于“成效、效果”的意思,当然还有它本身的物理意义.
作用在物体上的力使物体在力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功.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,根据功的定义,功是用来描写力F 的作用效果的,显然,力越大,位移越大则力 F 的作用效果越明显,即 W 的数值越大,这说明,W 与F 和s 应成某种正比关系,即 W=Fs.
物体受外力作用,但静止不动时,外力所做的功为0.例如一个人提着一桶水站着不动,或者用力推一辆静止的汽车但没有推动,由于这桶水或汽车的位移 s=0 ,根据 W=Fs这人所做的功 W=0 ,尽管这个人费了很大力气,却没有做功,这点可从功的物理意义来理解,因为功是用来描写力 F 对物体作用的空间累积效应的,由于在力F 作用的前后物体的运动状态或者说物体的能量没有发生相应的变化,那桶水或者那辆汽车仍旧在原地,力F 对那桶水或者那辆汽车的作用效果为零,即力 F 对那桶水或者那辆汽车没有做功,W=0 .这点要与人们通常说的“做工”或“工作”区分开来:物理上的“功”,仅用于描写力对物体的空间累积效应,是物体运动状态变化的一种量度,比“做工”或“工作”的含义要狭窄得多.
功有正功和负功之分.力F 的方向大致与物体运动的方向相反时,该力是阻碍物体运动的力(这时力F也称为阻力),这时力F对物体做负功,W 取负值,或者说运动物体克服阻力做了功;如果力F 的方向大致与物体运动的方向相同,力F 是推动物体运动的力(这时力F也称为动力),这时力F 对物体做正功.