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物理學中功和能到底有什麼意義?


確實我們在現實生活中更多的關注力,而不是功。

舉個例子,如果是在古代的話,力氣大的人能夠拉開的弓就越硬,比如一個人能拉開一石的弓,而另一個人能拉兩石的弓,當然這裡能拉兩石的人就更厲害,因為他能把箭射到更遠,箭射出去的威力也越大。

人拉弓也是需要能量的,比如拉兩石弓並把箭射出去所需要消耗的能量就會更大,而人是通過吃食物來攝取身體所需能量的,比如我們在吃金拱門漢堡的時候,在包裝紙上一般就會寫上這個漢堡能夠提供的能量,一般是以卡路里為單位,所以我們很容易計算出一個漢堡能夠換算為多少次拉弓射箭,換句話說如果我們考慮你能射出多少只箭的時候,我們需要關注的就是功了。

以上是定性說明,定量地說,功的定義是,力對物體位移的點積,簡單寫就是這樣:

W=FS

F表示力,而S表示物體在力的作用下的位移,假設F在這個過程中保持不變,那麼F和S的乘積就表示功。

根據定義,S可能是正的,也可能是負的,如果S是正的話,表示力對物體作正功,物體的動能在這個過程中會增加,而如果S是負的話,力對物體作負功,其效果是減少物體的動能。

比如在物體下落的過程中,阻力和位移的方向是相反的,如果我們定義阻力取正值的話,落體的位移就是負的,說明阻力對落體作負功,使落體的動能減少。


在物理學上,功與能完全是等價的,只是不同場合表現形態可能會不同,功和能可以相互轉化,這在熱力學定律中有詳細介紹。

現實中,有需要省力的情況,更有需要省功的情況,兩種實例比比皆是。比如用扛桿或滑輪組合,用小力搬運重物,是用省力不省功的方法才能完成任務。而減少磨擦、提高效的目的就為省功,一般來說省功就是節約能源。


謝邀,物理學中功和能到底有什麼意義?功是表示運作過程,能是效率表現。


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