Механическая работа

С работой у нас связано много ассоциаций, например мы можем представить работу в офисе, домашнюю работу или физическую работу. Вновь, как и во многих других случаях, физическое понятие отличается от бытового значения слова «работа». В физике за работу принимают именно механическую работу, но мы будем называть её просто работой, чтобы было удобнее. Работа – это мера действия силы, которая показывает, сколько энергии сила передала телу или отобрала у него. Определение весьма абстрактное, поэтому будет проще ввести формулу:

где:

• $A$ – работа, $\left[Дж\right]$ (джоуль)
• $F$ – сила, $\left[Н\right]$
• $S$ – перемещение тела в направлении действия силы, $\left[м\right]$

Глядя на эту формулу, мы понимаем, при чём тут сила $F$ и изменение положения тела $S$, и можем сформулировать некоторые условия, при которых работа не будет совершаться, даже если нам так будет казаться. Например, если мы будем даже со всей силы толкать стенку, которая напротив нас, то она в любом случае не сдвинется с места, соответственно, её $S=0$, а значит, и $A=F\cdot 0=0$, ведь произведение любого числа на ноль равно нулю.

Работа против силы тяжести

Очень часто работа совершается против силы тяжести, в таком случае $F=mg$ – сила тяжести, мы можем подставить значения в формулу (19) и получить:

где:

• $m$ – масса тела, $\left[кг\right]$
• $g$ – ускорение свободного падения, $\left[\frac{м}{с^2}\right]$
• $h$ – высота, на которую поднялось тело, $\left[м\right]$

Эту формулу проще всего использовать, когда в задаче говорится о том, что тело поднималось вверх.