Work · Travail
| English | Français |
|---|---|
| work/wɜːk/ | travail |
| joule/dʒuːl/ | joule |
Sweat to carry a box — yet transfer nothing to it?
- Hold a heavy box and walk across a flat floor. Tiring, yes — but in physics you do no work on the box.
- Work needs a force and movement in the force's direction.
- Your upward hold is perpendicular to your sideways walk, so it transfers no energy to the box.
- Getting this right is the key to the whole energy story.
Transpirer pour porter une boîte — yet ne transférer rien à celle-ci ?
- Tenez une boîte lourde et marchez sur un sol plat. Épuisant, oui — mais en physique, vous ne faites aucun travail sur la boîte.
- Le travail nécessite une force et un mouvement dans la direction de la force.
- Votre sustentation vers le haut est perpendiculaire à votre marche latérale, donc elle ne transfère aucune énergie à la boîte.
- Comprendre cela correctement est la clé de toute l'histoire de l'énergie.
The definition of work
- Work 功 is force times the distance moved along the force: $W = F d \cos\theta$.
- $\theta$ is the angle between the force and the displacement.
- It is a scalar, measured in joules 焦耳 ($1\ \text{J} = 1\ \text{N}\cdot\text{m}$).
- Work is how energy is transferred to or from an object.
La définition du travail
- Le travail 功 est la force multipliée par la distance parcourue le long de la force : $W = F d \cos\theta$.
- $\theta$ est l'angle entre la force et le déplacement.
- C'est un scalaire, mesuré en joules 焦耳 ($1\ \text{J} = 1\ \text{N}\cdot\text{m}$).
- Le travail est le moyen dont l'énergie est transférée vers ou depuis un objet.
A rope pulls a sled $5\ \text{m}$ with $20\ \text{N}$ at $60^\circ$ ($\cos 60^\circ = 0.5$). How much work is done, in joules? · Une corde tire un traîneau de $5\ \text{m}$ avec une force de $20\ \text{N}$ à un angle de $60^\circ$ ($\cos 60^\circ = 0.5$). Combien de travail est fait, en joules ?
$W = Fd\cos\theta = 20 \times 5 \times 0.5 = 50\ \text{J}$.
Work is measured in ____ (the same unit as energy). · Le travail est mesuré en ____ (la même unité que l'énergie).
$1\ \text{J} = 1\ \text{N·m}$ — work and energy share the joule. · $1\ \text{J} = 1\ \text{N·m}$ — le travail et l'énergie partagent le joule.
Only the aligned part counts
- Split the force into a part along the motion and a part perpendicular to it.
- Only the along-the-motion part, $F\cos\theta$, does work.
- A force at $90^\circ$ to the motion ($\cos 90^\circ = 0$) does zero work.
- That is why carrying the box level, or a satellite's circular orbit, involves no work.
Seule la partie alignée compte
- Décomposez la force en une partie le long du mouvement et une partie perpendiculaire.
- Seule la partie le long du mouvement, $F\cos\theta$, effectue un travail.
- Une force à $90^\circ$ du mouvement ($\cos 90^\circ = 0$) ne fait aucun travail.
- C'est pourquoi porter la boîte horizontalement, ou l'orbite circulaire d'un satellite, implique aucun travail.
Work on a slope · Travail sur un plan incliné
Change the slope and mass to see how much work must be done to move the block along it. · Changez la pente et la masse pour voir combien de travail doit être fourni pour déplacer le bloc le long de celui-ci.
A force acts at $90^\circ$ to an object's motion. How much work does it do? · Une force agit à un angle $90^\circ$ par rapport au mouvement d'un objet. Combien de travail fait-elle ?
$\cos 90^\circ = 0$, so $W = Fd\cos 90^\circ = 0$. A perpendicular force does no work. · $\cos 90^\circ = 0$, donc $W = Fd\cos 90^\circ = 0$. Une force perpendiculaire ne fait aucun travail.
Positive, negative, and zero work
- Positive work: force has a component along the motion (a push that speeds you up).
- Negative work: force opposes the motion (friction, or catching a falling ball).
- Zero work: force is perpendicular, or there is no movement at all.
- Negative work removes energy; positive work adds it.
Travail positif, négatif et nul
- Travail positif : la force a une composante le long du mouvement (une poussée qui vous accélère).
- Travail négatif : la force s'oppose au mouvement (frottement, ou rattraper une balle tombante).
- Travail nul : la force est perpendiculaire, ou il n'y a aucun mouvement du tout.
- Le travail négatif retire de l'énergie ; le travail positif l'ajoute.
Which situation involves negative · négative work being done on a moving box? · Dans quelle situation un travail négatif est-il effectué sur une boîte en mouvement ?
Friction points opposite the motion ($\theta = 180^\circ$, $\cos = -1$), so it does negative work — removing energy. · Le frottement pointe dans la direction opposée au mouvement ($\theta = 180^\circ$, $\cos = -1$), donc il effectue un travail négatif — retirant de l'énergie.
Select all · tout cases where a force does zero · zéro work on an object. · Sélectionnez tous les cas où une force effectue un travail nul sur un objet.
Zero work needs $\cos\theta = 0$ (perpendicular) or $d = 0$ (no motion). A force along the motion does positive work. · Un travail nul nécessite $\cos\theta = 0$ (perpendiculaire) ou $d = 0$ (aucun mouvement). Une force dans la direction du mouvement effectue un travail positif.
No movement means no work, however hard you strain. Pushing on an immovable wall does zero work in physics. And a force perpendicular to the motion — like the tension in a whirling string — also does zero work.
Aucun mouvement signifie aucun travail, aussi dur que vous fassiez. Pousser contre un mur immobile ne fait zéro travail en physique. Et une force perpendiculaire au mouvement — comme la tension dans une corde en rotation — fait également zéro travail.
Pushing hard on a wall that does not move still does a lot of work in the physics sense. · Pousser fort contre un mur qui ne bouge pas effectue beaucoup de travail au sens physique.
No displacement means $W = 0$, no matter how hard you push. · Aucun déplacement signifie $W = 0$, peu importe à quel point vous poussez fort.
A rope pulls a sled $5\ \text{m}$ with a force of $20\ \text{N}$ at $60^\circ$ above the ground ($\cos 60^\circ = 0.5$).
- $W = Fd\cos\theta = 20 \times 5 \times 0.5 = 50\ \text{J}$.
Only the horizontal part of the pull, $20\cos 60^\circ = 10\ \text{N}$, does the work over the $5\ \text{m}$.
Une corde tire un traîneau $5\ \text{m}$ avec une force de $20\ \text{N}$ à $60^\circ$ au-dessus du sol ($\cos 60^\circ = 0.5$).
- $W = Fd\cos\theta = 20 \times 5 \times 0.5 = 50\ \text{J}$.
Seule la partie horizontale de la traction, $20\cos 60^\circ = 10\ \text{N}$, effectue le travail sur la $5\ \text{m}$.
Work transfers energy: $W = Fd\cos\theta$ (a scalar, in joules). Only the force component along the motion does work, so a perpendicular force does zero work. Work is positive when it adds energy, negative when it removes it.
Le travail transfère l'énergie : $W = Fd\cos\theta$ (un scalaire, en joules). Seule la composante de la force le long du mouvement effectue un travail, donc une force perpendiculaire ne fait aucun travail. Le travail est positif lorsqu'il ajoute de l'énergie, négatif lorsqu'il l'enlève.