Wie berechnen auf der Grundlage eines Kraft, die auf ein Objekt in einer Entfernung

Mit Hilfe der Physik, können Sie die erforderlichen Arbeiten berechnen ein Objekt über einen bestimmten Abstand zu bewegen. Die Bewegung wird benötigt für die Arbeit getan werden. Für die Arbeit zu tun, hat eine Nettokraft ein Objekt durch eine Verschiebung zu bewegen. Die Arbeit ist ein Produkt aus Kraft und Weg.

Hier ein Beispiel: Sagen Sie, dass Sie eine riesige Goldbarren nach Hause, wie diese Figur zeigt sind drängen. Wie viel Arbeit haben Sie zu tun, es nach Hause zu kommen? Um Arbeit zu finden, müssen Sie sowohl Kraft und Weg zu kennen. Erstens, herauszufinden, wie viel Schubkraft des Blocks erfordert.

Angenommen, der kinetische Reibungskoeffizient,

zwischen dem Block und dem Boden ist 0.250 und dass der Block mit einer Masse von 1000 kg hat. Was ist die Kraft, die Sie ohne es zu beschleunigen Bewegung des Barrens auszuüben haben zu halten? Beginnen Sie mit dieser Gleichung für die Kraft der Reibung:

Unter der Annahme, dass die Straße eben ist, die Größe der Normalkraft, F_N, ist nur mg (Masse mal Erdbeschleunigung). Das bedeutet, dass

woher m ist die Masse des Barrens und G ist die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft auf der Oberfläche der Erde. Anstecken in den Zahlen gibt Ihnen die folgenden:

Sie haben eine Kraft, die gleich groß wie die Kraft der Reibung gelten (dh, 2450 Newton) Bewegen des Barrens zu halten, ohne zu beschleunigen.

Sie kennen die Kraft, so eine Arbeit zu finden, müssen Sie die Verschiebung zu kennen. Sagen Sie, dass Ihr Haus 3 Kilometer oder 3000 Meter, entfernt. Um die Barren nach Hause kommen, haben Sie so viel Arbeit zu tun:

Da Sie den Barren mit einer Kraft übertragen, das parallel zum Boden ist, der Winkel zwischen F und s 0 Grad, und cos 0 Grad = 1, so in den Zahlen Verstopfen Sie folgendes ergibt:

Sie müssen 7,35 x 10 zu tun⁶ Joules der Arbeit Ihre Barren nach Hause zu bewegen. Möchten Sie eine Perspektive? Nun, zu heben 1 kg 1 Meter gerade nach oben, Sie haben eine Kraft von 9,8 Newton zu versorgen (etwa 2,2 Pfund) über diese Strecke, die 9,8 Joule Arbeit nimmt. Um Ihre Barren nach Hause kommen, müssen Sie 750.000 Mal so hoch. Oder anders ausgedrückt: 1 Kilokalorie entspricht 4186 Joule. Eine Kilokalorie wird allgemein eine Kalorie (Kapital C) genannt in ernährungs- daher der Barren nach Hause zu bewegen, müssen Sie über 1755 Kalorien zu verbrauchen. Zeit, um aus der Energie-Riegel!