Как играют в теннис спортсмены? Они размахиваются ракеткой, которая с огромной силой действуеь на мяч, посылая его с большой скоростью противнику. Чем сильнее ударит теннисист, тем дальше полетит мяч. С точки зрения физики, теннисист совершает механическую работу.
Ещё примеры механической работы:
Во всех случаях, когда тело движется под действием силы, совершается механическая работа.
Механическая работа – это физическая величина, равная произведению силы, приложенной к телу, на пройденный под действием этой силы путь.
Эту формулу можно применять только в случае, когда сила и перемещение сонаправлены.
Например, при подъеме тела сила, которая к нему приложена, и перемещенеи совпадают по направлению.
Или так:
А в случае, когда тело движется под действием силы трения (тормозит), сила и перемещение направлены в противоположные стороны. Поэтому знак работы будет отрицательным.
Если на тело действует несколько сил, то можно найти работу каждой из них. Например, на рисунке ниже силы F1 и F2 сонаправлены с перемещением и имеют знак "+", сила трения направлена противоположно, поэтому её знак "-", а силы тяжести и реакции опоры направлены перпендикулярно перемещению, поэтому тих работа равна нулю.
Можно сделать вывод, что:
1. работа положительна, если сила сонаправлена с перемещением
2. работа отрицательна, если сила и перемещение направлены в противоположные стороны
3. работа равна нулю, если сила и перемещение расположены перпендикулярно друг другу
Работа силы тяжести, под действием которой спутник вращается по орбите, равна нулю.
Единица измерения работы – 1 Джоуль – названа в честь английского учёного Джеймса Джоуля.
1 Джоуль – это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м.
1 Дж = 1 Н · 1 м
Дольные и кратные единицы работы
1 мДж = 10-3 Дж
1 мкДж = 10-6 Дж
1 кДж = 103 Дж
Работа в 1 Дж совершается при падении пера, массой в 10 г на 10 м.