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 понятиях, в физике есть различие с бытовым определением и значением слова работа. В физике за работу принимают именно механическую работу, но мы будем называть ее просто работой, чтобы было удобнее. Работа – мера того, насколько сила изменяет положение тела. 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 $S=0$, то и $A=F\cdot 0=0$, ведь при произведении числа на ноль будет в любом случае ноль.

Очень часто работа совершается против сил тяжести, в таком случае $F=mg$ – сила тяжести, мы можем подставить значения в формулу (13) и получить:

$$A = mgh \text{ – работа против силы тяжести, } \left[Дж\right]$$

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.