功的计算公式是W=FS,功=力×距离。功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
功的要素:
1、要有作用在物体上的力的作用。
2、物体必须在力的方向上有位移。两个条件缺一不可,而且必须注意力是在位移方向上的力;位移是力的方向上的位移。如上图中,物体沿水平地面运动时,弹力N和重力mg都存在,经过一段时间后物体也存在位移,但是重力、弹力与物体的位移都垂直,这两个力都不对物体做功。
摩擦力对物体做功的特点:
摩擦力是物体间存在的阻碍其相对运动或相对运动趋势的力,其方向与相对运动或相对与运动趋势的方向相反。但是,摩擦力的方向却可以与物体运动的方向相同,也可以相反,还可以垂直,即摩擦力对物体既可以做正功,也可以做负功,还可以做零功。
力对物体不做功情况:
判断作用在物体上的力对物体是否做功,应抓住两点:一是这个物体是否发生了位移;二是位移是不是沿力的方向或在力的方向上有没有分量。因此,力对物体不做功可能有两种情况:一是位移等于零;二是位移(或速度)与力的方向垂直。
例如,一个物体在拉力作用下沿水平地面匀速运动,拉力和摩擦力对物体做功,而重力和地面的支持力由于与物体的运动方向垂直,都不做功。再如,用力推车但是没有推动,车的位移为零,虽然对车施加了力的作用,但是没有对车做功。