Darbs (fizika)
Fizikā spēks veic darbu, ja tas iedarbojas uz ķermeni un notiek spēka pielikšanas punkta pārvietojums spēka virzienā.
Darbs, ko veic spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, ir spēks pārvietojuma virzienā, reizināts ar pārvietojumu pielikšanas punktā.
Darbu veic spēks, nevis spēka radītājs. Kustība ir darba prasība.
Tāpat kā enerģija, tas ir skalārs lielums ar SI mērvienībām džoulos. Siltuma vadītspēja nav uzskatāma par darba veidu, jo nepastāv makroskopiski izmērāms spēks, bet tikai mikroskopiski spēki, kas rodas atomu sadursmēs. Terminu darbs 1830. gados izveidoja franču matemātiķis Gaspars-Gustavs Koriolis.
Saskaņā ar darba un enerģijas teorēmu, ja uz nekustīgu objektu iedarbojas ārējs spēks, izraisot tā kinētiskāsenerģijas maiņu no Ek1 uz Ek2, tad mehāniskais darbs (W) ir dots ar:
W = Δ E k = E k 2 - E k 1 = m v 2 2 2 2 - m v 1 2 2 2 {\displaystyle W=\Delta E_{k}=E_{k_{2}}-E_{k_{1}}}={\frac {mv_{2}^{2}}{2}}}-{\frac {mv_{1}^{2}}}{2}}}} 
kur m ir objekta masa un v ir objekta ātrums.
Ja uz objektu iedarbojas nemainīgs spēks F, bet objekts ir pārvietojies par attālumu d, un spēks un pārvietojums ir savstarpēji paralēli, objektā paveiktais darbs ir F un d reizinājums:
W = F ⋅ d {\displaystyle W=F\cdot d} 
Ja spēks un pārvietojums ir vienā virzienā, darbs ir pozitīvs. Ja spēks un pārvietojums ir pretējos virzienos, darbs ir negatīvs. Piemēram, darbs, ko paveic smagums, ko rada grāmatas pacelšana, ir negatīvs. Tas ir tāpēc, ka lejupvērstais svars ir pretējā virzienā pārvietojumam uz augšu.
Beisbola metējs strādā ar bumbu, nododot tai enerģiju.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir darbs fizikā?
A: Darbs ir spēks, ko objekts izjūt, ja uz to noteiktu laiku iedarbojas spēks.
J: Kā darbs tiek attēlots matemātiski?
A: Darbu attēlo ar formulu W=Fs cos è, kur W ir darbs, F ir spēka lielums, s ir pārvietojums un cos è ir leņķis starp spēka virzienu un faktisko pārvietojuma virzienu.
J: Kas notiek, ja starp spēka un pārvietojuma virzienu ir leņķis?
A: Ja starp spēka un pārvietojuma virzienu ir leņķis, tad tiks veikts mazāks darbs, jo tas būs mazāk efektīvs nekā virziens paralēlā virzienā. Jo perpendikulārāks (90°) ir spēka virziens, jo lielāks darbs tuvojas nullei. Ja leņķis ir lielāks par 90°, tad kopējā kustība notiks pretējā virzienā, nekā bija paredzēts ar spēku; rezultātā darbs būs negatīvs.
Vai siltuma vadītspēja ir uzskatāma par darba veidu?
A: Nē, siltuma vadītspēja nav uzskatāma par darba formu, jo nav makroskopiski izmērāmu spēku; ir tikai mikroskopiski spēki, kas rodas atomu sadursmēs.
J: Kas radīja terminu "darbs"?
A: Terminu "darbs" 1830. gados radīja franču matemātiķis Gaspars-Gustavs Koriolis.
J: Ko nosaka darba un enerģijas teorēma?
Atbilstoši darba un enerģijas teorēmai, ja ārējs spēks iedarbojas uz nekustīgu objektu, izraisot tā kinētiskās enerģijas maiņu no Ek1 uz Ek2, tad mehānisko darbu (W) var aprēķināt, izmantojot mv2/2 - mv1/2 , kur m apzīmē masu un v ātrumu.
