✔ 最佳答案
首先,讓我們先弄清楚 work done 的意思,work done 並不只是 energy 那麼簡單, work done 是指從一個物件傳送至另一物件的 energy ,而這 energy 的傳送是透過兩件物件之間的 force,如「work done on object A by object B」即是「由物件B傳送至物件A的能量」。
現在,讓我們再看看「拎起物件,然後再作水平移動」整個勭作。
1. 拎起物件:物件增加了 gravitational potential energy,而這物件賺得的 energy 是從我們的手拎起它的力而來,所以 There is work done on the object by us.
2. 拎起物件後不動:雖然我們拎住件物件消耗了我們的能量,令我們覺得疲倦,但是物件並沒有再賺得額外的 PE 或 KE,我們沒有再傳送能量給物件,我們的能量只消耗在我們的肌肉中。所以 There is NO work done on the object by us.
3. 拎住物件開始作水平移動:物件由靜止到以 constant 速度作水平移動,它的 KE 是增加了,這能量是從我們的手加在它的力而來的,所以 There is work done on the object by us.
4. 拎住物件以固定速度作水平移動:這時物件再沒 energy 的改變,就算我們行了十公里,消耗了我們很多的能量,但我們的能量只消耗在其他地方,物件再沒從我們獲得額外的能量,所以 There is NO work done on the object by us.
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「有 force 就有 work done ??」
這句話是不全面,例如我們推一架汽車,如果我們用了很大的力(force)推,但是怎麼也推不動,我們雖然消耗了很多能量,但是由於汽車沒有移動,它仍沒有賺得任何能量,所以沒有 work done。反之,如果車子被推動了,那麼便有 work done by us。
還記得 Word done = Force x distance ,Force 及 distance 都要不等於零才會有 work done!
在 Work done = Force x distance ,這公式中的 Force 是我們作用在車子的力,而不是車子的 net force。完整一些地說,這公式應是
Work done on object A by object B = The force acted on object A by object B x The distance object A moved in the direction of the force acted on object A by object B
這不要混亂了作用在車子的不同的力,其實,對於車來說,它正受兩個力,一是我們推它的力,二是地面的 friction,所以作用於它的 net force 是零,所以沒有加速,也沒有能量改變。