คำนวณงานที่เกิดจากแรงได้ทันทีด้วยสูตร W = Fd cosθ เครื่องคำนวณฟิสิกส์ฟรีสำหรับปัญหางาน แรง และการกระจัด
เครื่องคำนวณงานช่วยให้คุณหางานที่เกิดจากแรงที่กระทำต่อวัตถุได้ทันทีโดยใช้สูตรฟิสิกส์พื้นฐาน W = Fd cosθ โดยแรงวัดเป็นนิวตัน ระยะทางวัดเป็นเมตร มุมวัดเป็นองศา และผลลัพธ์วัดเป็นจูล งานเป็นหนึ่งในแนวคิดเชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดในฟิสิกส์ ซึ่งเชื่อมโยงแรงและการเคลื่อนที่กับพลังงาน — เมื่อใดก็ตามที่แรงทำให้วัตถุเคลื่อนที่ มันจะถ่ายโอนพลังงาน และพลังงานที่ถ่ายโอนนั้นคือสิ่งที่เราเรียกว่างานอย่างแม่นยำ
เครื่องคำนวณนี้จัดการสูตรเต็มรูปแบบ รวมถึงเทอมมุมที่มักถูกมองข้าม: ป้อนแรงที่กระทำ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ และมุมระหว่างทิศทางแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ และเครื่องคำนวณจะคำนวณทั้งงานรวมที่ทำและแรงประสิทธิผล
การคำนวณงานปรากฏในฟิสิกส์ วิศวกรรม และกิจกรรมประจำวัน: วิศวกรเครื่องกลคำนวณงานที่ทำโดยมอเตอร์และตัวกระตุ้น นักวิจัยชีวกลศาสตร์ศึกษางานที่ทำโดยกล้ามเนื้อระหว่างการออกกำลังกาย วิศวกรก่อสร้างคำนวณงานที่จำเป็นในการยกวัสดุ และนักเรียนฟิสิกส์ใช้มันเป็นบันไดสู่การทำความเข้าใจการอนุรักษ์พลังงาน
คนหนึ่งลากเลื่อนด้วยเชือกที่มุม 30° เหนือพื้น โดยออกแรง 100 N ในขณะที่เลื่อนเคลื่อนที่ 10 ม. บนหิมะ งานที่ทำคือ W = 100 × 10 × cos(30°) = 866 จูล หากคนเดียวกันดึงเชือกในแนวนอนสมบูรณ์ (0°) งานจะเพิ่มขึ้นเป็น W = 100 × 10 × cos(0°) = 1,000 จูล
ค่างานจากเครื่องคำนวณนี้บอกคุณว่ามีพลังงานเท่าใดที่ถูกถ่ายโอนไปยัง (หรือจาก) วัตถุโดยแรงที่กระทำในระยะทางที่กำหนด ผลลัพธ์เป็นบวกหมายความว่าแรงเพิ่มพลังงานให้กับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ในขณะที่ผลลัพธ์เป็นลบ (ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมุมเกิน 90°) หมายความว่าแรงดึงพลังงานออก ให้ความสนใจกับแรงประสิทธิผลที่แสดงควบคู่กับผลลัพธ์ของคุณ — นี่คือส่วนของแรงที่คุณกระทำซึ่งทำงานจริง หากแรงประสิทธิผลน้อยกว่าแรงรวมที่กระทำมาก หมายความว่าความพยายามส่วนใหญ่ของคุณ 'สูญเปล่า' ที่มุมที่ไม่เอื้ออำนวย เมื่อผลลัพธ์ของคุณแสดงงานเป็นศูนย์แม้ว่าจะมีการกระทำแรงและวัตถุเคลื่อนที่ ให้ตรวจสอบค่ามุมที่ป้อน — มุม 90° ระหว่างแรงและการเคลื่อนที่จะให้งานเป็นศูนย์เสมอในความหมายทางฟิสิกส์
ป้อนแรง ระยะทางที่เคลื่อนที่ และมุมระหว่างแรงกับทิศทางการเคลื่อนที่ (0° หากอยู่ในแนวเดียวกัน)
| กิจกรรม | แรง | ระยะทาง | มุม | งานที่ทำ |
|---|---|---|---|---|
| ยกกล่อง 10 กก. ขึ้น 1.5 ม. | 98 N | 1.5 m | 0° | 147 J |
| ผลักรถเข็นช้อปปิ้ง 20 ม. | 50 N | 20 m | 0° | 1,000 J |
| ถือกระเป๋าเดิน 20 ม. (แนวนอน) | 50 N | 20 m | 90° | 0 J |
| ลากเลื่อน 10 ม. ที่มุม 30° | 100 N | 10 m | 30° | 866 J |
| ยกบาร์เบลแบบเดดลิฟท์ 0.6 ม. | 800 N | 0.6 m | 0° | 480 J |