Inom fysiken är mekaniskt arbete den energi som överförs till eller från ett föremål via applicering av kraft längs en förskjutning. När ett föremål förflyttas av en applicerad kraft, utförs arbete på föremålet. Mängden arbete som utförs beror på kraftens storlek, avståndet genom vilket föremålet förflyttas och vinkeln mellan kraften och förskjutningen.
SI-enheten för arbete är joule (J), uppkallad efter den engelske fysikern James Prescott Joule. En joule arbete utförs när en kraft på en newton appliceras på ett föremål och föremålet förskjuts en meter i kraftens riktning.
Arbete kan vara positivt eller negativt. Positivt arbete utförs när kraften som appliceras på ett föremål får det att röra sig i samma riktning som kraften. Negativt arbete utförs när kraften som appliceras på ett föremål får det att röra sig i motsatt riktning av kraften.
Formeln för att beräkna arbete är:
$$W =Fd\cos\theta$$
där:
- \(W\) är det utförda arbetet (i joule)
- \(F\) är storleken på kraften som appliceras (i newton)
- \(d\) är objektets förskjutning (i meter)
- \(\theta\) är vinkeln mellan kraften och förskjutningen (i grader)
Om \(\theta =0\grad\), så appliceras kraften i samma riktning som förskjutningen och det utförda arbetet är positivt. Om \(\theta =180\grader\), appliceras kraften i motsatt riktning av förskjutningen och det utförda arbetet är negativt.
Till exempel, om en person skjuter en låda över golvet, är det arbete som personen utför positivt eftersom kraften som appliceras på lådan gör att den rör sig i samma riktning som kraften. Om personen trycker lådan mot en vägg är det arbete som personen utför negativt eftersom kraften som appliceras på lådan gör att den rör sig i motsatt riktning av kraften.
