这就是说,力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和 位移方向夹角的余弦三者的乘积。

上式是计算功的一般公式。当α<90°时,W 是正值,力对物体做正功;α=90°时, W=0,力对物体不做功;α>90°时,W 是负值,力对物体做负功。例如,列车在行驶中受到阻力的作用,阻力的方向和列车位移的方向相反,阻力对列车就做负功。火箭竖直上升时,推力对火箭做正功, 而火箭所受重力跟火箭位移的方向相反,重力对火箭做负功。人提着箱子走上楼梯时,人提箱子的力对箱子做正功,重力对箱子做负功(图 6-4)。

当一个力对物体做正功时,这个力就是动力,我们就说这个力的施力体“对物体做功”。例如机车牵引列车前进时,我们就说机车对列车做功。当一个力对物体做负功时,这个力总是阻碍物体运动的,成为物体运动的阻力,我们也可说成“物体克服阻力做功”,这时只取功的绝对值来表示它的大小。例如阻力对前进中的列车做负功,也可说成列车克服阻力做功; 重力对上升的火箭做负功,也可说成火箭克服重力做功。

人类在几千年前已经懂得利用机械做功。我国是世界上最早发展机械的国家之一,我们的祖先创造了桔槔(图 6-5)、水车(课本彩图 13 和图 6- 6)等机械,用来做功。随着社会生产力的发展,人们从用人力和畜力作为动力,发展到用水力和风力等作为动力对机械做功(课本彩图 11 和本章导

图 1),以利用机械克服阻力或重力做功。