با مفهوم انرژی و انرژی جنبشی تا حدودی آشنا شدیم؛ هرگاه با وارد کردن نیروی به جسمی تندی آن را کم یا زیاد کنیم، در واقع مشغول کم یا زیاد کردن انرژی جنبشی نیز هستیم؛ این تغییرات انرژی را با این که نیرو انرژی را از جسم به ما منتقل میکند یا انرژی را از ما به جسم می دهد، توجیه می کنیم.
کار
در انتقال انرژی گفته می شود که کار W توسط نیرو روی جسم انجام شده است.
در واقع کار انرژی است که با وارد کردن نیرو به یک جسم به آن داده یا از آن گرفته شود، کار مربوط به انرژی داده شده به جسم مثبت و کار مربوط به انرژی گرفته شده از جسم منفی است. یکای کار همان یکای انرژی است و کار کمیتی نرده ای است.
کار حاصل ضرب نقطه ای نیرو و جابجایی است.
که در آن θ زاویه بین دو بردار نیرو و جابجایی است.
*تمرین حل شده)
به جسمی نیروی F=3i+5j وارد می شود، در صورتی که d=4i باشد، کار انجام شده توسط نیرو بر جسم را محاسبه نمایید.
بخش 5j نیروی بر جهت جابجایی عمود است و کار آن صفر می باشد. تنها نیروی موثر در کار بخش 3i است که هم جهت با جابجایی است و زاویه بین آن دو صفر می باشد و کسینوس این زاویه یک.
قضیه کار-انرژی جنبشی
همانطور که بیان شد کار برای تفهیم بیان تغییرات انرژی است پس مفهوم کار را می توان هم ارز با تغییرات انرژی جنبشی گرفت که از طریق فرمولی نیز به راحتی قابل اثبات است.
اندیس f به معنی انرژی جنبشی پس از انجام کار و i به معنی انرژی جنبشی پیش از انجام کار است.
*تمرین حل شده)
در مثال قبل اگر جسم از حال سکون شروع به حرکت کرده باشد، با جرم 2kg چه تندی پس از انجام کار خواهد داشت؟
با توجه به سکون جسم پیش از وارد شدن نیرو، انرژی جنبشی اولیه جسم صفر است.