Page 120 -

7.1 Механическая работа

Рассмотри примеры
на рисунке, когда
механическая Ты знаешь, что для изменения скорости тела необходимо,
работа равна нулю. чтобы проекция силы в направлении движения была отличной
В чем причина от нуля. Работа силы, приложенной к телу:
невыполнения
механической W = F ∆ r , (7.1)
r
работы?
W = r rСИЯ
где F ∆ — перемещение точки, к которой приложена сила.
r
Все права принадлежат АОО "Назарбаев Интеллектуальные школы"
Во время движения твердого тела по оси Ох все его точки
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
W=Fs cosα . Р
движутся поступательно, одинаково с точкой, к которой при-
■ механическая работа ложена сила. Обозначим угол между силой и перемещением

ПРОЕКТНАЯ ВЕ
буквой α (рисунок 7.2).Учитывая, что F =Fcosα и F= r ∆ =s получим
W
x
формулу для вычисления механической работы: (7.2)

Работа постоянной силы равна произведению модуля силы,
→ модуля перемещения точки, к которой приложена сила, и
F
косинуса угла между ними.
В международной системе СИ (SI) единицей измерения
работы является 1 Джоуль (Дж). 1 Дж=1 Н ∙ 1 м.
Механическая работа – скалярная величина. Значение ра-
боты силы может быть положительным, отрицательным или
равным нулю. Знак работы определяется знаком косинуса угла
→
F между векторами силы и перемещения.
О
При 0≤α<90 косинус угла α положительный (cosα>0), сила
О
совершает положительную работу (W>0). При 90 <α≤180 О
Рисунок 7.1
косинус угла α отрицательный (cosα<0), сила совершает от-
рицательную работу (W<0).
Механическая рабо- Формула (7.2) позволяет определить случаи, когда механи-
та – физическая вели- ческая работа не выполняется.
чина, имеющая число- 1. Если сила перпендикулярна перемещению, то из cos
вое значение и харак-
О
теризующая изменение 90 =0 следует, что работа не выполняется.
координат тела под 2. Если перемещение равно нулю, несмотря на то что сила
действием приложен- воздействовала на тело, то работа силы тоже будет равна нулю.
ной к нему силы.
Если тело движется под воздействием инерции, то из

→ ∑ F =0 следует, что W=0.
F
→ Рассмотрим работу силы тяжести, действующей на тело
α ∆F
массой m.
0 x x x Из-за того что при поднятии тела на высоту h сила тяжести
1 2
и перемещение будут направлены противоположно друг другу
Рисунок 7.2. (рисунок 7.3, а), сила тяжести, препятствуя движению, будет
Перемещение тела
под воздействием выполнять отрицательную работу:
→
силы F W=-mgh. (7.3)

120