機械功原理

亦稱“機械功的原理”。即動力對機械所做的功等于機械克服阻力所做的功。也就是說利用任何機械都不能省功。動力功W動，又稱輸入功或總功。阻力功W阻，包括克服有用阻力所做的W有用（又稱輸出功）和克服無用阻力所做的W無用（又稱損失功），即W動=W阻=W有用+W無用。也可寫成W輸入=W輸出+W損失。功的原理是機械的基本原理。要省力就要多移動距離，要少移動距離就要多用力，使用任何機械都不能省功。在機械做功過程中，只有在不存在無用阻力，機械本身作勻速運動的理想情況下，有用功才等于總功，效率為100％。事實上，必然存在無用阻力，效率一定小于100％，也就是說使用任何機械，在實際情況下總是費功的。應明確，只有在理想情況下，有用功才等于總功。

【正功】

作用力的方向和力的作用點的位移方向之夾角小于90°且大于或等于0°時（即α為銳角），根據公式作用力A做正功。當力F與位移S夾角α=0°時，W=FScos0°=FS，F做最大正功；0°＜α＜

【負功】

當作用力方向與力的作用點位移方向夾角大于90°且小于或等于180°時，這時cosα＜0，根據公式功為負。力對物體作負功-A就代表受力作用的物體克服阻力作了正功A。這兩種說法描述的是同一物理過程。例如，空氣壓縮機中空氣對活塞作負功，也可以說成是活塞克服空氣的壓力作正功。又如，汽車緊急制動，車輪停止轉動，輪胎在地面上滑動，這時摩擦力對汽車作負功，反過來也可以說汽車克服摩擦力作正功。

【功率】

功跟完成這些功所用時間的比值叫做“功率”。最初定義功率為“單位時間里完成的功”，它是指做功快慢不變的情況，初中學生易于掌握?！肮Ω瓿蛇@些功所用時間的比值”這一定義功率，對于做功快慢不變的情況，既表示平均功率，又表示即時功率。對于做功快慢不均勻的情況，如時間取得長些，則為平均功率；時間趨于零，這一

率，只能表示機器在一段時間t內的平均功率。而由公式P=Fv計算出來的功率就有了不同的含義。若速度v代表平均速度，那么P代表平均功率，如果v代表即時速度，那么P就代表機器在某瞬時的即時功率。

公式中力是一個矢量，速度也是一個矢量，而功率卻是一個標量。

方法，一為“標積”；一為“矢積”。兩矢量的“標積”為一標量，其大?。ě埽閮墒噶康拇笮『蛢墒噶繆A角的余弦的乘積，用公式表示為

式P=Fv中，實際上P應為 矢量和 矢量的標積，即

所以得到的功率P應為一標量。

關于公式P=Fv，中F與v成反比的關系，應明確，不能脫離具體條件，防止得出謬誤的結果。因為機器的牽引力要受速度的限制，又受機器的構造、運轉條件等限制，任何機器在設計制造時，已規(guī)定了它的正常功率和最大作用力。超過最大作用力范圍，牽引力和速度成反比這一關系就不能適用。另一方面也不能使機器的牽引力趨近于零，而使機器的速度無限制地增加。因為任何機器在工作時要受到阻力作用，阻力還與機器運轉的速度有關。即使在沒有負載的情況下，機件間的摩擦阻力仍然存在。為維持機器的運轉，發(fā)動機的牽引力不能小于它所受的阻力。因而它的速度也不能無限增加。因此，任何機械在有一定的最大輸出功率的同時，還具有一定的最大速度和最大作用力。

功率的常用單位是瓦特（焦耳/秒），簡稱瓦，單位符號W。瓦特這個單位較小，技術上常用千瓦做功率的單位。過去還有爾格/秒、牛頓·米/秒、千克力·米/秒。

間t內的平均功率。當物體受恒力作用時也可表示為P=F 。式中 表示某段時間的平均速度。平均功率隨所取的時間不同而不同，因此在談到平均功率時，一定要指出是哪一段時間內的平均功率。參閱功率條。

機械功的概念最早由英國物理學家范科爾提出，它的定義是:

1.作用在物體上的力;

2.物體在力的方向上移動一定的距離。

機械功的英文學名是mechanical work。

功是物理學中表示力對位移的累積的物理量，屬于標量。

物理學規(guī)定，作用在物體上的所有力使其合外力不為零，并且使物體在力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了機械功(簡稱功)

合外力越大，物體在力的方向上移動的距離越大，力對物體作的功就越多。