Калькулятор работы и мощности

Рассчитайте механическую работу, среднюю мощность, кинетическую или гравитационную потенциальную энергию по стандартным формулам физики.

Работа, мощность и энергия

Выберите расчет, введите две необходимые величины и сразу получите результат в единицах СИ.

Тип расчета

Сила (N)

Перемещение (m)

О работе, мощности и механической энергии

В физике работа измеряет энергию, переданную при перемещении тела под действием силы. Если постоянная сила направлена по движению, работа равна W = Fd. Сила измеряется в ньютонах, перемещение — в метрах, работа — в джоулях. Один джоуль равен одному ньютон-метру. Режим работы этого калькулятора предполагает параллельность силы и движения; для силы под углом нужна ее составляющая вдоль перемещения. Мощность показывает, насколько быстро совершается работа или передается энергия. Средняя мощность равна P = W/t, где работа дана в джоулях, а прошедшее время — в секундах. Единица СИ — ватт, то есть один джоуль в секунду. Две машины могут выполнить одинаковую работу с разной средней мощностью, если одна завершит ее быстрее. Мгновенная мощность может меняться в ходе процесса, поэтому простое частное представляет среднее за введенный интервал. Кинетическая энергия связана с движением. При обычных нерелятивистских скоростях она равна KE = ½mv². Поскольку скорость возводится в квадрат, ее удвоение увеличивает энергию вчетверо, а удвоение массы — лишь вдвое. Гравитационная потенциальная энергия около поверхности Земли равна PE = mgh. Калькулятор использует стандартное ускорение свободного падения 9.80665 m/s² и считает высоту вертикальным изменением относительно выбранного уровня отсчета. Работа и энергия измеряются в джоулях, поскольку работа — способ передачи энергии. Теорема о кинетической энергии утверждает: суммарная работа сил над телом равна изменению его кинетической энергии. В реальных системах часть подведенной работы может превращаться в тепло, звук, деформацию или энергию вращения, а не в рассчитываемую форму. При необходимости трение и КПД учитывают отдельно. Эти формулы — базовые приближения для задач механики, сравнения оборудования и учебных проверок. Используйте согласованные единицы СИ и определяйте, являются ли значения средними, модулями или компонентами векторов. Для переменной силы или мощности, релятивистского движения либо больших изменений напряженности гравитационного поля нужны более подробная модель или интегрирование.

Примеры работы и энергии

Исходные данные	Результат расчета	Формула
50 N на пути 10 m	Работа 500 J	W = Fd
1,200 J за 6 s	Средняя мощность 200 W	P = W/t
10 kg при 5 m/s	Кинетическая энергия 125 J	KE = ½mv²
20 kg подняты на 3 m	Потенциальная энергия 588.399 J	PE = mgh

Как пользоваться калькулятором

Выберите работу, мощность, кинетическую или потенциальную энергию.
Введите обе величины в единицах СИ, указанных в подписях.
Нажмите «Рассчитать», чтобы применить показанную формулу.
Просмотрите результат и формулу, затем при необходимости отдельно учтите угол, трение или КПД.

Часто задаваемые вопросы

Чем работа отличается от мощности?

Работа — количество энергии, переданное силой на некотором расстоянии. Мощность — скорость этой передачи, поэтому она зависит и от времени.

Почему работа и энергия измеряются в джоулях?

Работа представляет энергию, переданную в систему или из нее. Поэтому у них одинаковая физическая размерность и единица СИ.

Работа всегда равна силе, умноженной на расстояние?

В работу вносит вклад только составляющая силы, параллельная перемещению. Простой режим предполагает, что сила и перемещение направлены одинаково.

Почему скорость в кинетической энергии возводится в квадрат?

Работа, нужная для ускорения тела, накапливается по мере изменения скорости. Интегрирование этой работы дает половину произведения массы на квадрат скорости.

Какое ускорение используется для потенциальной энергии?

Калькулятор использует стандартное ускорение свободного падения 9.80665 m/s². Местное значение немного отличается, но это подходит для большинства расчетов около поверхности Земли.