Как пользоваться
- Выберите способ: по силе и пути или по изменению скорости.
- Для силы введите её величину и угол между силой и направлением движения (0°, если тянете прямо вперёд).
- Для изменения скорости введите массу и скорости до и после.
- Введите путь и время. Смотрите работу в Дж, кДж и Вт·ч, среднюю мощность и силу вдоль пути.
Формулы
- Работа постоянной силы: A = F × s × cos α
- Теорема о кинетической энергии: A = ½ m v₂² − ½ m v₁²
- Средняя мощность: N = A ÷ t
- Средняя сила вдоль пути: F = A ÷ s
- 1 кДж = 1000 Дж, 1 Вт·ч = 3600 Дж
Пример расчёта
Тележку толкают силой 100 Н прямо вперёд, путь 10 м, время 5 с: A = 100 × 10 × cos 0° = 1 000 Дж (0,277778 Вт·ч), N = 1 000 ÷ 5 = 200 Вт.
Санки тянут за верёвку силой 100 Н под углом 60°, путь 20 м за 10 с: вдоль пути действует 100 × cos 60° = 50 Н, A = 50 × 20 = 1 000 Дж, N = 100 Вт.
Автомобиль массой 1000 кг разгоняется с 0 до 20 м/с на 100 м за 10 с: A = ½ × 1000 × 20² = 200 000 Дж = 200 кДж, средняя мощность 20 000 Вт (20 кВт), средняя сила 2 000 Н.
Советы
- Сила под углом 90° к движению работы не совершает. Если нести сумку по ровному коридору, работа над ней в физическом смысле равна нулю.
- Теорема даёт работу равнодействующей. Если есть трение, двигатель совершает больше работы, чем изменение кинетической энергии.
- В формулу подставляют м/с. Калькулятор сам переводит км/ч и mph.