Jeżeli na ciało działamy pewną siłą i siła ta powoduje przesunięcie ciała to mówimy, że została wykonana praca mechaniczna.

Jeżeli kierunki siły i przesunięcia są takie same, to pracę obliczamy mnożąc wartość siły F przez  wartość przesunięcia r ( w ruchu prostoliniowym przez drogę s).

W=F⋅r(W=F⋅s)

W – pracaF – siłar – wartość wektora przesunięcias – droga

Jednostką pracy jest 1 dżul ( 1 J )                 1 J  =  1 N × 1m.

Pracę 1 J wykonamy wtedy, gdy działając na ciało siłą 1 N przesuniemy ciało o 1 m., przy czym kierunek i zwrot siły jest zgodny z kierunkiem i zwrotem przesunięcia.

Inne jednostki pracy:

  • 1 kJ  =   1 000  J
  • 1 MJ  =  1 000 000  J
  • 1 kWh  =  3 600 000  J

Jeżeli kierunek siły jest prostopadły do kierunku przesunięcia, to praca tej siły jest równa zero.

Moc

Moc określa pracę wykonaną w ciągu jednostki czasu (1 sekundy). Obliczmy ją dzieląc pracę przez czas, w którym ta praca została wykonana.

P=Wt

P – mocW – pracat – czas

Jednostką mocy jest 1 wat ( 1 W ). Urządzenie ma moc 1 wata, jeżeli wykonuje pracę 1 dżula w ciągu 1 sekundy.

Inne jednostki pracy:

  • 1 kW  = 1 000 W
  • 1 MW  = 1 000 000 W
  • 1 kM  = 736 W

Ciało posiada energię wtedy, gdy jest zdolne do wykonania pracy. Energię wyrażamy w tych samych jednostkach co pracę.

Energia kinetyczna

Energię kinetyczną posiada ciało będące w ruchu względem wybranego przez nas układu odniesienia.

Energia kinetyczna:

Ek=m⋅V22

Ek – energia kinetycznam – masaV – prędkość

Energię potencjalną grawitacji posiada ciało, które znajduje się na pewnej wysokości względem wybranego przez nas poziomu odniesienia.

Zmiana energii potencjalnej grawitacji

ΔEp=m⋅g⋅h

ΔEp – zmiana energii potencjalna grawitacjim – masag – przyspieszenie ziemskieh – wyskość

Układem nazywamy kilka ciał, które ze sobą wzajemnie oddziałują. Siły wzajemnego oddziaływania ciał należących do układu nazywamy siłami wewnętrznymi tego układu. Siły spoza układu nazywamy siłami zewnętrznymi.

Zmiana energii mechanicznej układu jest równa pracy wykonanej przez siły zewnętrzne nad tym układem.

Zasada zachowania energii

Jeżeli na ciało lub układ ciał nie działają siły zewnętrzne to całkowita energia mechaniczna ciała lub układu ciał nie zmienia się.

Siłę grawitacji zaliczamy do sił zachowawczych, czyli takich co nie zmieniają całkowitej energii mechanicznej układu, ale umożliwiają wzajemną przemianę energii potencjalnej i kinetycznej.