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功是物理学中的一个基本概念,它表示力对物体作用的空间累积效应,是物体运动状态变化的一种量度。功的定义是力与物体在力的方向上通过的位移的乘积,其大小等于力的大小(F)乘以物体在力的方向上通过的距离(s)再乘以这两个矢量之间的夹角的余弦值(cosα)。公式表示为:
[ W = F cdot s cdot cos(alpha) ]
其中:
( W ) 表示功;
( F ) 表示作用在物体上的力的大小;
( s ) 表示物体在力的方向上通过的位移的大小;
( alpha ) 表示力与位移之间的夹角。
功的单位是焦耳(J),国际单位制中的能量单位。功可以是正的,也可以是负的,正功意味着力帮助物体移动,而负功意味着力阻碍物体移动。功是标量,没有方向性。
功在物理学中非常重要,因为它关系到能量转换,例如在机械系统中,功可以用来描述做功过程中能量的传递和变化。