In de natuurkunde heeft arbeid een precieze betekenis. Het is de overdracht van energie wanneer een kracht een object verplaatst. Als je een doos over de vloer duwt, verricht je arbeid op de doos. Als je een zware doos vasthoudt zonder hem te verplaatsen, verricht je er geen arbeid op, hoe moe je je ook voelt. Arbeid wordt berekend als kracht maal afstand maal de cosinus van de hoek tussen beide. W = Fd cosθ. De eenheid van arbeid is de joule. Eén joule is de arbeid die wordt verricht door een kracht van één newton die een object één meter verplaatst in de richting van de kracht.

Arbeid is nauw verwant aan energie. Wanneer er arbeid op een object wordt verricht, verandert de energie ervan. De arbeid-energiestelling stelt dat de netto arbeid die op een object wordt verricht gelijk is aan de verandering in kinetische energie. Als je een stilstaande doos duwt en deze begint te bewegen, heb je arbeid verricht en de kinetische energie verhoogd. Als wrijving de beweging tegenwerkt, verricht deze negatieve arbeid en neemt de kinetische energie af. Arbeid kan ook de potentiële energie veranderen. Het optillen van een doos verricht arbeid tegen de zwaartekracht en verhoogt de potentiële energie van de doos. Arbeid is niet altijd positief. Het kan ook negatief zijn, zoals wanneer wrijving een object afremt. Arbeid is een van de meest fundamentele concepten in de mechanica en verbindt kracht, beweging en energie.

Werkfeiten

• Definitie. Overdracht van energie door kracht over afstand.
• Formule. W = Fd cosθ.
• Unit. Joule (J).
• Arbeid-energiestelling. Netto arbeid is gelijk aan de verandering in kinetische energie.
• Negatieve arbeid. Kracht verzet zich tegen beweging.

Arbeid is niet hetzelfde als vermogen. Arbeid is de overgedragen energie. Vermogen is de snelheid waarmee arbeid wordt verricht.