การคำนวณเกี่ยวกับงานเเละพลังงานจลน์
1.เลือกตำเเหน่งตั้งต้นเเละตำเเหน่งสุดท้ายของวัตถุเเละวาดเเเผนภาพวัตถุเสรีเเสดงเเรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุเขียนรายการเเรงทั้งหมดเเละคำนวนงานที่เรงเเต่ละเเรงทำในกรณีอาจมีเเรงบางเเรงที่ไม่รู้ค่าด้วยสัญลักษณ์พืชคณิตให้เเน่ใจได้ว่าได้ตรวจดูเครื่องหมายบว่าถูกต้องเมื่อเเรงมีองค์ประกอบในทิศเดียวกับการกระจัดงานโดยเเรงนั้นมีค่าเป็นบวกเมื่อเเรงมีองค์ประกอบในทิศตรงข้ามกับการกระจัดงานมีค่าเป็นลบเมื่อเเรงเเละการกระจัดตั้งฉากกัน งานมีค่าเป็นศูนย์
2. บวกงานที่เเรงเเต่ละเเรงเเยกทำเพื่อหางานทั้งหมด ให้ระวังเรื่องเครื่องงหมายอีกเช่นกัน บางครั้งการคำณวนกผลบวกเวกเตอร์ของเเรง(เเรงสุทธิ)ก่อนเเล้วก็ค่อยหางานโดยเเรงสุทธิอาจง่ายกว่า
3.เขียนนิพจน์สำหรับพลังงานจลน์ตอนตั้งต้นเเละตอนสุดท้าย K1 เเละ K2ปริมาณเช่น V1หรือ V2
เป็นปริมาณที่ไม่รู้ค่าก็เขียนปริมาณนั้นในรูปของพืชคณิตที่เหมาะสม เมื่อพวกคุณคำนวณพลังงานจลน์ให้เเน่ใจว่าพวกคุณใช้มวลของวัตถุไม่ใช่น้ำหนัก
4. ใช้ความสำพันธ์ wtot =k2-k1= Dk เเทนค่าผลจากขั้นตอนข้างตนเเละเเก้สมการหาปริมาณไม่รู้ค่าที่ต้องการ ให้จำไว้ว่าพลังงานจลน์มีค่าเป็นลบไม่ได้ ถ้าคุณได้Kเป็นลบเเสดงว่าคุณได้ทำผิดเเล้ว บางทีคุณอาจสลับ ที่ตัวห้อย 1 เเละ 2 หรือไม่ก็ทำเครื่องหมายผิดที่ใดที่หนึ่งในการคำนวณ
เมื่อเเรงคงตัว f ทำต่ออนุภาคซึ่งมีการกระจัดเป็นเส้นตรง s เรานิยามงาน w ที่เเรงนี้ทำว่า
W = Fs cosf =F.s
fเป็นมุมระหว่าง f เเละs หน่วย SI ของงานคือ 1จูล = 1นิวตัน . เมตร(1J = 1N.m = 1kg.m2/s2)
งานเป็นปริมาณสเกลาร์ซึ่งมีเครื่องหมายพืชคณิต(บวกหรือลบ)เเต่ว่าไม่มีทิศทาง
พลังงานจลน์ K ของอนุภาคมีค่าเท่ากับปริมาณงานที่ใช้ในการเร่งอนุภาคจากหยุดนิ่งให้มีอัตรา V
พลังงานจลน์ยังมีค่าเท่ากับงานที่อนุภาคนั้นสามารถทำได้ในกระบวนการที่ทำให้อนุภาคนั้นหยุดนิ่งพลังงานจลน์ของอนุภาคมวล m ที่มีอัตราเร็ว v คือ
K= 1/2 mv2
พลังงานจลน์เป็นสเกลาร์ที่ไม่มีทิศทาง พลังงานมีค่าเป็นบวกหรือ ศูนย์เสมอพลังงานจลน์มีหน่วยเดียวกับงาน: 1J=1N.m=1kg.m2/s2
เมื่อเเรงทำต่ออนุภาคในขณะที่อนุภาคมีการกระจัดพลังงานจลน์ขออนุภาคเปลี่ยนไปเท่ากับงานทั้งหมดที่เเรงสุทธิทำต่อนุภาคนั้น
Wtot = K2-K1 = Dk
เราเรียกความสำคัญนี้ว่าทฤษฎีงานเเละพลังงาน มฤษดีนี้ใช้ได้เเม้ว่าเเรงต่างๆมีค่าคงตัวหรือเเปรเปลี่ยนเเละไม่สำคัญที่ว่าเส้นทางของอนุภาคเคลื่อนที่ไปนั้นเป็นเส้นทางตรงหรือเส้นทางโค้งทฤษดีนี้ใช้ได้กับวัตถุที่สามารถมองว่าเป็นจุดเท่านั้น
เมื่อเเรงมีค่าเเปรเปลี่ยนในระหว่างการกระจัดเป็นเส้นตรง เเละเเรงอยู่ในเเนวเดียวกับการกระจัดงานที่เราทำนั้นหาได้จาก
W = òx1x2 F dx
ถ้าเราทำมุมfกับการกระจัดงานที่เรานี้ทำคือ
W= òp2p1 Ffcos dl = òp2p1 F dl = òp2p1 F.dl
กำลังคืออัตรางานต่อเวลาถ้าทำงานDWในเวลาDtเรานิยามกำลังเฉลี่ยPavว่า
Pav = Dw/Dt = dW/dt
เรานิยามกำลังขณะหนึ่งว่า
p = lim DW/Dt = dW/dt
เมื่อเเรง F ทำต่ออนุภาคซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v กำลังขณะหนึ่งหรืออัตราที่เเรงนั้นกระทำคือ
P = F.v
กำลังเป็นปริมาณสเกลาร์เช่นเดียวกับงานเเละพลังงานจลน์ ในหน่วย SI หน่วยของกำลังคือ1วัตต์ =1จูล/วินาที(1 W= 1 J/s)