A-level 物理/力學、場和能/功和能

做功

只要力使物體在距離上移動，就會做功。力作用於物體，並使其移動了一段距離，我們說力做了功。做功量告訴我們力傳遞了多少能量。因此

做功 (J) = 傳遞的能量 (J)

要計算做功量 W，我們需要知道兩個量

- 力的大小 F。- 力移動的距離 d，在力的方向上/平行於力的方向。

因此，做功量 $W$ = 力 $F$ × 在力的方向上移動的距離 $x$.

$W=Fx$

或者，其中 $\Theta$ 是力方向和距離之間的角度，

$W=Fxcos\Theta$

力的單位是 $newtons$，平行於力的方向的距離單位是 $metres$。因此，做功量用牛頓米或 $Nm$ 表示。這是 SI 單位焦耳，$J$。由張力做的功 &= T \times D\\ 抵抗摩擦力做的功 &= -F \times D\\ 由重力做的功 &= -mg \times h\\ \end{alignat} </math>

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能量

“焦耳”一詞的由來是詹姆斯·焦耳。他的能量守恆原理指出

雖然能量可以從一種形式轉換為另一種形式，但封閉系統中的總能量始終保持恆定。

主要有兩種不同型別的能量：動能和勢能。動能 (E_K) 是運動能量，勢能 (E_P) 是可以轉換為運動能量的能量。它們的公式如下

動能：$E_{K}={\frac {1}{2}}mv^{2}$

勢能：$E_{P}=mg\Delta h$

做功量和能量之間的關係是

做功量 = 傳遞的能量