Работа равнодействующей силы (калькулятор)

Перед вами калькулятор который рассчитает чему будет равна работа равнодействующей силы, действующей на тело на прямолинейном участке движения. В данных расчетах используется теорема об изменении кинетической энергии материальной точки.

Калькулятор работы равнодействующей силы (калькулятор кинетической энергии)

Чтобы быстро рассчитать работу силы на калькуляторе введите в него исходные данные. А именно: массу тела или объекта, а также начальную и конечную скорости его движения. Затем нажмите на кнопку «расчет» и вы мгновенно получите результат в джоулях.

Внимательно соблюдайте размерность. Знак «плюс» будет говорить какую работу нужно будет совершить, чтобы сообщить телу определенную скорость. А знак «минус» указывает какая работа совершается, чтобы уменьшить скорость тела.

Теорема об изменении кинетической энергии

Работа равнодействующей сил, приложенных к телу, будет равна изменению кинетической энергии, то есть разности конечной и начальной энергий. Всё это можно записать в виде формулы:

A_f = E_k2 — E_k1 или A = ΔΕ_к , где

A — работа (Дж),
E_k — кинетическая энергия (Дж),

Это другими словами еще называется теоремой об изменении кинетической энергии. Из этой формулы видно что работа силы, действующей на тело, равна разности между кинетической энергией в конечный момент времени и кинетической энергии в начальный момент времени.

Формула работы силы или равнодействующей всех сил равна изменению кинетической энергии тела и будет выглядеть так:

A = (m * v² / 2) — (m * v₀² / 2) , где

m — масса тела (кг),
v — конечная скорость движения (м/с),
v₀ — начальная скорость (м/с),

Нашим калькулятором можно вычислять общую работу например во время полета пули или движения автомобиля. Давайте рассмотрим несколько примеров чтобы понять смысл.

Пример 1

Условие: пуля массой m = 15 г вылетела из винтовки с начальной скоростью v₀ = 1000 м/с, а затем упала на землю на скорости v = 400 м/с. Какая работа (A) была совершена во время полета пули силой сопротивления воздуха?

Подставив значения в формулу получим следующее решение:

A = (0,015 * 400² / 2) — (0,015 * 1000² / 2) = -6,30 кДж.

Такой же результат мы получим если воспользуемся онлайн калькулятором. Можете проверить это самостоятельно.

Пример 2

Автомобиль, массой 1500 кг, из состояния покоя набирает скорость 5 м/с. Какова будет кинетическая энергия автомобиля на конечном этапе движения? Или какая работа будет при этом совершена?

Решение: A = (1500 * 5² / 2) — (1500 * 0² / 2) = 18,75 кДж.

Подобные задачи часто решаются в физике или в механике. Теперь вы будете знать как находится общая работа равнодействующей силы по формулам и онлайн.