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WorkandEnergy
Physics1425Lecture12
MichaelFowler,UVa
WhatisWorkandWhatIsn’t?
•Inphysics,workhasaveryrestrictedmeaning!
•Doinghomeworkisn’twork.
•Carryingsomebodyamileonalevelroadisn’t
work…
•Liftingastickofbutterthreefeetiswork—in
fact,aboutoneunitofwork.
Workisonlydonebyaforce…
•and,theforcehastomovesomething!
•SupposeIliftonekilogramuponemeter…
•Idoitataslowsteadyspeed—myforcejust
balancesitsweight,let’ssay10Newtons.
•Definition:ifIpushwith1Newtonthrough1
meter,Idowork1Joule.
•Soliftingthatkilogramtook10Joulesofwork.
Onlymotioninthedirectionofthe
forcecounts…
•Carryingtheweightstraightacrosstheroom
atconstantheightdoesnoworkonthe
weight.
•Afterall,itcouldhavebeenjustslidingacross
onice—andtheicedoesnowork!
•Whataboutpushingaboxatconstantvelocity
upafrictionlessslope?
Pushingaboxupafrictionlessslope…
•Supposewepushaboxof•a
massmatasteadyspeed
L
adistanceLupa
frictionlessslopeofangleF
α.mgsinαh
•Theworkdoneis
FL=mgLsinα=mghmgcosαmg
wherehistheheight
gained.
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doingnegativework…its
forceisdirectedopposite
tothemotion.
…andlettingitslidebackdown.
•Lettingtheboxgoatthetop,•a
theforceofgravityalongthe
L
slope,mgLsinα,willdo
exactlyasmuchworkonthe
boxonthewaydownaswemgsinαh
di
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