做工未必做功

說起做工這個詞．相信大家都不陌生，那做工和做功有什么不同呢？下面，我們一起來了解物理學(xué)中的做功．

什么是功

在物理學(xué)中，功是一個核心概念．一個物體在力的作用下，沿力的方向移動了一段距離．我們就說這個力對物體做了功．物理學(xué)中所說的做功，包含兩個必要因素：一個是作用在物體上的力，另一個是物體在這個力的方向上移動的距離．兩者缺一不可．

不做功的三種情況

雖然功是物理學(xué)中的重要概念，但力不做功的情況也同樣存在，具體來說，力不做功的情況有以下三種：

（l）有力無距離．當(dāng)一個物體受到力的作用．但沒有在力的方向上移動距離時，這個力對物體不做功．例如，我們站在地面上時，雖然受到重力的作用，但是沒有在重力的方向上移動距離．所以此時重力對我們沒有做功．

（2）有距離無力，一個物體在力的方向上移動了距離，隨后由于慣性又移動了一段距離．在后來這段移動過程中物體沒有受到該力的作用．這個力對物體不做功．例如，我們?nèi)映鲆粋€球．球在空中沿弧線飛行了一段距離．飛行中的球沒有受到手的推力作用，所以在球飛行的過程中我們對球沒有做功．

（3）力的方向與物體移動的方向垂直．當(dāng)一個物體受到力的作用，但力的方向與物體移動的方向垂直時．這個力對物體不做功．例如．我們提著一桶水沿水平地面行走時，我們對桶雖然施加了一個向上的拉力，但是桶在拉力方向上沒有移動距離，所以該過程中我們對桶沒有做功．

例1 （2023·鎮(zhèn)江）小華參加校外勞動時，經(jīng)歷了如下過程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推動；③在小明的幫助下．他們將這筐玉米抬起并放到手推車上；④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫．則（ ）．

A.①中小華對這筐玉米做了功

B.②中小華對這筐玉米做了功

C.③中小華和小明對這筐玉米做了功

D.④中小華和小明對手推車沒有做功

解析：做功包含兩個必要因素，一個是作用在物體上的力．另一個是物體在這個力的方向上移動的距離，兩者缺一不可．①中小華用力搬一筐玉米，未能搬起，沒有移動距離，不做功，A錯誤；②中小華又用力推筐，仍未推動，沒有移動距離，不做功，B錯誤；③中小華和小明一起將這筐玉米抬起并放到手推車上．抬筐的力豎直向上，這筐玉米在豎直方向上移動了距離，他們對這筐玉米做了功，C正確；④中小華和小明用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫，推力沿水平方向，手推車在水平方向上移動了距離，他們對手推車做了功．D錯誤．

答案：C

功的計算

功的計算公式是W=Fs．其中W表示功的大小，F(xiàn)表示力的大小．s表示物體在力的方向上移動的距離，在國際單位制中．功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J．利用這個公式和單位，我們可以準(zhǔn)確地計算一個力對物體所做的功的大小．

例2 現(xiàn)有甲、乙、丙三個質(zhì)量不同的物體（m甲gt;m乙gt;m丙），這三個物體在相等的恒力F作用下，分別沿水平方向、斜面方向、豎直方向通過了相等的距離s．如圖1所示，若F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，則這三個功的大小關(guān)系正確的是（ ）.

A.W甲gt;W乙gt;W丙

B.W甲＜W乙＜W丙

C.W甲=W乙=W丙

D.W甲=W乙＜W丙

解析：功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積．即W=Fs，先后用同樣大小的力，使物體沿力的方向移動相等的距離s．該力在這三個過程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙，三個功的大小都等于Fs，即W甲=W乙=W丙，C正確，A、B、D錯誤.

答案：C

在日常生活中，我們常常將做工和做功兩個詞混淆．實(shí)際上它們的意思并不相同．做工有兩種意思，一是指從事體力勞動，二是指制作的技術(shù)或質(zhì)量，做工也就是人們通過自己的智慧和體力來創(chuàng)造有用的產(chǎn)品或服務(wù)．做功是一個物理學(xué)術(shù)語，指的是一個力對物體所做的功．即力在空間上的積累效應(yīng)，簡單來說，就是當(dāng)一個物體受到力的作用，并且在這個力的方向上移動了一段距離時，這個力就對物體做了功，因此，做工和做功雖然都涉及對事物的作用．但它們的意義和目標(biāo)是不一樣的，前者是生活用語．強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造價值的過程：后者是物理學(xué)中的概念，關(guān)注的是力在空間上的積累效應(yīng).

學(xué)即用，練一練：

1.（2023·連云港）下列有關(guān)功的說法正確的是（ ）．

A.用力推車沒有推動，人對車做了功

B.足球在水平地面上滾動時．重力對足球沒有做功

C.運(yùn)動員舉起杠鈴在空中靜止不動時．對杠鈴做了功

D.學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)時．對書包做了功

2.小明同學(xué)用15N的水平推力推動所受重力為100N的超市購物車．購物車自靜止開始在0-10s內(nèi)沿水平方向前進(jìn)了10m．在整個過程中，推力做功為________J，重力做功為________J．

參考答案：1.B 2.150 0