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粒子的運動軌道與虛軌道分別為 $x(t)$ 與 $x^{\prime }(t)$ 。在位置 $x_1$ 、時間 $t_1$ ，虛位移為 $\delta x$ 。

在分析力學裏，施加於某物體的作用力，由於給定的虛位移，所做的機械功，稱為虛功。以方程式表達，虛功 $\delta W$ 是

$\delta W=𝐅\cdot \delta 𝐫$ ；

其中，$𝐅$ 是作用力，$\delta 𝐫$ 是虛位移。

虛功原理闡明，一個物理系統處於靜態平衡（Template:Lang），若且唯若，所有施加的外力，經過符合約束條件的虛位移，所做的虛功的總合等於零。以方程式表達，

$\delta W=\sum _i{𝐅}_i\cdot \delta {𝐫}_i=0$ 。