راهنمایی کوتاه: کار در فیزیک یعنی وقتی نیرو باعث جابجایی جسم میشود.
گامبهگام:
- در زندگی روزمره، هر فعالیتی را «کار» مینامیم. اما در فیزیک تعریف دقیقتری دارد.
- کار فیزیکی فقط زمانی انجام میشود که دو شرط با هم برقرار باشند:
- به جسم نیرو وارد شود.
- نتیجهی این نیرو، جابجایی جسم در راستای نیرو باشد.
- اگر نیرو وارد شود اما جسم تکان نخورد (مثل هل دادن دیوار)، کار انجام نشده است.
- اگر جسم جابجا شود اما نیرویی در راستای حرکت به آن وارد نشود (مثل وقتی کتاب روی میز سر میخورد و فقط نیروی اصطکاک کار میکند)، باز هم کار خاصی انجام نمیشود.
- مقدار کار از ضرب نیرو در جابجایی محاسبه میشود. فرمول آن به صورت زیر است:که در آن W کار، F نیرو، d جابجایی و θ زاویه بین نیرو و جهت جابجایی است.
- اگر نیرو در همان راستای حرکت باشد، cos(0)=1 و کار سادهتر میشود: کار = نیرو × جابجایی.
پاسخ نهایی: در فیزیک، «کار» به معنی انتقال انرژی است. وقتی نیرویی به جسم وارد میشود و باعث جابجایی آن در راستای نیرو میگردد، میگوییم کار انجام شده است. واحد کار در سیستم بینالمللی، ژول (J) است.
مثال مشابه: وقتی یک کیف سنگین را از زمین بلند میکنید و چند قدم راه میروید، در مرحلهی بلند کردن (نیروی رو به بالا و جابجایی رو به بالا) کار انجام میدهید. اما وقتی کیف را در دست نگه میدارید و راه میروید، نیرو وارد میکنید اما در راستای افقی جابجاییای توسط دست شما ایجاد نمیشود، بنابراین کار انجام نمیشود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: سعی کن مثالهای دیگری از زندگی پیدا کنی که در آن کار فیزیکی انجام میشود یا نمیشود. مثلاً هل دادن ماشینی که ترمز دستیاش کشیده است (کار=صفر) یا پرتاب توپ به بالا (کار مثبت هنگام پرتاب).
