方法1方法1/5：以焦耳为单位计算功

1. 1理解功在物理学中的意义。如果你把一个盒子推过房间，你就完成了工作。如果你把它抬起来，你就完成了工作。“功”必须具备两个重要的品质：你在施加恒力。力使物体沿力的方向移动。

2. 2定义工作。功很容易计算。只需乘以所用的力和行驶的距离。通常，科学家以牛顿为单位测量力，以米为单位测量距离。如果你使用这些单位，你的答案将是焦耳单位的功。每当你读到一个关于功的问题时，停下来想想力被施加在哪里。如果你提起一个盒子，你在向上推，盒子在向上移动——所以距离就是它上升多少。但如果你拿着盒子向前走，根本就没有工作发生。你仍然向上推，以防止箱子掉落，但箱子没有向上移动。

3. 3找出被移动物体的质量。你需要知道质量来计算移动它需要多少力。在我们的第一个例子中，我们将使用一个人将重物从地板举到胸部，并计算这个人对重物施加的工作量。假设重量为10千克（kg）。避免使用磅或其他非标准单位，否则你的最终答案不会是焦耳。

4. 4.计算力。力=质量x加速度。在我们的例子中，举重笔直向上，我们对抗的加速度是由重力引起的，相当于9.8米/秒。通过乘以（10 kg）x（9.8 m/s2）=98 kg m/s2=98牛顿（N），计算向上移动重量所需的力。如果物体水平移动，重力就无关紧要了。这个问题可能会要求你计算克服摩擦力所需的力。如果问题告诉你物体被推动时加速的速度，你可以用质量乘以给定的加速度。

5. 5测量移动的距离。在这个例子中，假设重量被提升1.5米（m）。距离必须以米为单位，否则你的最终答案将不会以焦耳为单位。

6. 6将力乘以距离。要将98牛顿的重物向上举起1.5米，需要施加98 x 1.5=147焦耳的功。

7. 7计算以一定角度移动的物体的功。我们上面的例子很简单：有人向上施力于物体，物体向上移动。有时，由于多个力作用在物体上，力的方向和物体的运动并不完全相同。在下一个例子中，我们将计算一个孩子拉一根30º向上倾斜的绳子，在平坦的雪地上拖动雪橇20米所需的焦耳数。对于这种情况，功=力x余弦（θ）x距离。θ符号是希腊字母“θ”，描述力的方向和运动方向之间的角度。

8. 8求出施加的总力。对于这个问题，假设孩子用10牛顿的力拉动绳子。如果问题给出了“向右力”、“向上力”或“运动方向上的力”，它已经计算了问题的“力x cos（θ）”部分，您可以跳到将这些值相乘

9. 9计算相关力。只有部分力将雪橇向前拉。由于绳子向上倾斜，其余的力试图向上拉动雪橇，徒劳地对抗重力。计算在运动方向上施加的力：在我们的例子中，平雪和绳索之间的角度θ为30º。计算cos（θ）。cos（30º）=(√3） /2=大约0.866。可以使用计算器来查找该值，但请确保将计算器设置为与角度测量相同的单位（度或弧度）。乘以总力x cos（θ）。在我们的例子中，运动方向上的力为10N x 0.866=8.66 N。

10. 10倍力x距离。既然我们知道有多少力是朝着运动方向的，我们就可以像往常一样计算功了。我们的问题告诉我们雪橇向前移动了20米，所以计算8.66 N x 20 m=173.2焦耳的功。

• 与焦耳有关的是另一种称为erg的公制功和能量单位；1erg等于1达因力乘以1厘米的距离。一焦耳等于10000000格。