עבודה (פיזיקה)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

בפיזיקה, עבודה פירושה העתקה של מסה המושגת כתוצאה מהפעלת כוח (פיזיקה) בכיוון התנועה, והיא נמדדת באמצעות סכימת הכוח לאורך מסלול פעולתו:

\ W = \int_{\gamma}{ \vec{F} \cdot \mathrm{d} \vec{r}}

במקרה הפשוט בו הכוח F הפועל בכיוון התנועה הינו קבוע, כלומר לא משתנה לאורך המסלול, הנוסחא הקודמת מקבלת גירסה פשוטה יותר-

W = Fs

כאשר s הוא אורך הדרך שעובר הגוף, ו-F הוא רכיב הכח המקביל לכיוון התנועה.

יחידת המידה לעבודה ביחידות SI היא ג'אול. ג'אול אחד שווה ערך לעבודה של כוח בן ניוטון אחד הפועל בכיוון התנועה לאורך מסלול באורך מטר. בהתאם לכך מכנים יחידת מידה זו גם בשם החלופי ניוטון מטר. יחידת מידה אחרת לעבודה היא קילוואט שעה.

כאשר פועל על מסה כוח בזווית השונה מאפס ביחס לכיוון תנועתה, מחושבת העבודה בהתאם לרכיב הכוח הפועל בכיוון התנועה. רכיב זה נתון על ידי \ |F| \cos\theta כאשר \ \theta היא הזווית בין וקטור הכוח לבין וקטור ההעתק.

כוח הפועל על גוף בניצב לכיוון תנועתו לא מבצע עבודה (המכפלה הסקלרית של שני וקטורים מאונכים היא אפס). כוח הכבידה של השמש, המחזיק את כדור הארץ במסלולו סביבה, הוא דוגמה לכוח הפועל בניצב למסלול ולכן אינו מבצע עבודה.

עבודה ואנרגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

עבודה ואנרגיה קשורות זו בזו: על פי משפט העבודה-אנרגיה שינוי באנרגיה הקינטית של גוף בתנועה שווה לעבודה שבוצעה על הגוף במהלך תנועה זו. העבודה שמבצע כוח משמר על גוף שווה לשינוי באנרגיה הפוטנציאלית שלו בערך שלילי.

עבודה ושימור אנרגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

כאשר הכוחות הפועלים במערכת משמרים, מתקבל ממשפט העבודה-אנרגיה (השינוי באנרגיה הקינטית שווה לעבודה) ומהתכונות של כח-משמר (השינוי באנרגיה הפונטציאלית שווה לעבודה בערך שלילי) שסכום האנרגיות (פוטנציאלית וקינטית) במערכת, נשמר.