Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z polityką plików cookies.
Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

Praca (Fizyka)


Praca – wielkość fizyczna, którą oznacza się, jako iloczyn siły działającej na obiekt i jego przemieszczenia powodowanego tą siłą.

\(W=F\cdot s\)

gdzie:

\(W\) – praca [J],

\(F\) – siła działająca na obiekt [N],

\(s\) – droga jaką przebyło ciało pod wpływem działania siły [m].


Z

wzoru jasno wynika, że jeśli na ciało nie działa żadna siła to mimo przesunięcia nie wykonało ono żadnej pracy. Analogicznie dotyczy to przesunięcia, jeśli obiekt nie poruszył się, mimo oddziaływania na niego siłą o pewnej wartości, to praca takiego układu równa się zeru. Można by powiedzieć, że jeśli opieramy się o ścianę i nie spowodujemy jej przesunięcia, to nie wykonamy żadnej pracy. Nie jest to zrozumiałe dla wielu osób. Pchając ścianę pozbywamy się dużej ilości energii. Energia ta nie jest tracona i z zasady zachowania energii wynika, że musi być ona przekazana lub zamieniona na inną postać energii. Z tą przysłowiową ścianą jest jednak inaczej niż mówią nauczyciele. Każda ściana ulega drobnym odkształceniom i przesunięciom i nawet małe dziecko może spowodować, że filary grackich świątyń się poruszą, jednak jest to najczęściej chwilowe odchylenie o bardzo małym przemieszczeniu, tak małym, że dopiero specjalistyczny sprzęt może to zarejestrować. Energia wyemitowana przez organizm podczas takiej próby jest zamieniona na szereg innych energii, takich jak energia cieplna i chemiczna, trochę kinetyczna itd. W organizmie zaczyna podnosić się ciśnienie, serce szybciej bije, robi się cieplej - są to objawy energii, która została wytworzona podczas takiego eksperymentu. Jednak dla ułatwienia zagadnienia i nie wchodzenia
w szczegóły, nauczyciele pomijają te aspekty, bo praca ściany (jej przesunięcie) jest zerowe lub bardzo małe, tak małe, że uznaje się je, jako zero. Pojecie energii, które jest ściśle powiązane z pracą, w tym przypadku musi być uproszczone by nie wprowadzać zamętu w głowach uczniów. Ogólnie mówiąc, ten i następny przykład opierają się na uproszczeniu myślowym, w którym energia przekazywana jest tylko w sposób mechaniczny.

Kolejnym przykładem niezrozumiałym przez wiele osób, a z fizycznego punktu widzenia jak najbardziej trafnym i prawdziwym, jest praca wykonana nad ciałem, które znajduje się w polu sił (np. pole grawitacyjne), które porusza się po krzywej zamkniętej. Obojętnie, jaki kształt ma tor ruchu obiektu. Praca wykonana przez ciało, które rozpoczęło ruch w pewnym punkcie i po pewnym czasie wróciło na to samo miejsce wynosi zero.

Należy też podkreślić, że praca i energia mają tę samą jednostkę. Zależność między pracą i energią można zapisać w postaci wzoru z założeniem, że w danym przypadku nie występuje inny rodzaj przepływu energii (jak np. przepływ ciepła):

\(\Delta E=W\)

gdzie:

\(\Delta E\) – przyrost energii [J],

\(W\) – wykonana praca [J].


Jednostką pracy jest dżul [J]. Wykonanie pracy 1 dżula oznacza działanie na dany obiekt siłą 1 newtona w wyniku której nastąpiło przesunięcie o 1 metr.