力做功的计算公式是 W = F * S * cosΘ。
做功是能量由一种形式转化为另一种形式的过程。这个过程需要两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
在经典力学中,当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
力是力学中的基本概念之一,它是使物体改变运动状态或形变的外因。在动力学中,力等于物体的质量与加速度的乘积。力是物体对物体的作用,不能脱离物体而单独存在。两个不接触的物体之间也可能产生力的作用,而且力的作用是相互的。
对于恒力做的功,可以直接使用 W = F * X * cosa 公式进行计算。当力的方向与位移(或速度)方向相同时,做正功;当力的方向与位移(或速度)方向相反时,做负功;当力的方向与位移(或速度)方向垂直时,该力不做功。
对于合外力做的功,有两种计算方法:
1. 先求出合外力 F合,然后使用 W合 = F合 * X * cosa 公式计算合外力做的功。
2. 先分别计算各个力做的功 W1, W2, W3...,然后使用 W合 = W1 + W2 + W3 + ... 公式求出合外力做的功。
动能定理也可以用来求解合外力做的功,即 W合 = △Ek,其中 △Ek 表示动能的变化量。
对于变力做的功,有三种计算方法:
1. 应用动能定理求解,即 W合 = △Ek。
2. 使用 W = Pt 公式求解,其中 P 是变力的功率,且保持不变。
3. 使用微元法求解,将物体的位移分割成许多小段,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。
图像法是根据力(F)-位移(X)图像的物理意义来计算变力对物体所做的功。图像中,阴影部分的面积在数值上等于变力所做功的大小。横轴上方的面积表示力做正功,横轴下方的面积表示力做负功。