механична работа
Механичната работа е енергийна характеристика на движението на физическите тела, която има скаларна форма. Тя е равна на модула на силата, действаща върху тялото, умножена по модула на преместване, причинено от тази сила, и косинуса на ъгъла между тях.
F - Сила, действаща върху тялото.
s - движение на тялото.
cosa - Косинус на ъгъла между силата и преместването.
Тази формула има общ вид. Ако ъгълът между приложената сила и изместването е нула, тогава косинусът е 1. Съответно работата ще бъде равна само на произведението на силата и изместването. Просто казано, ако тялото се движи в посоката на прилагане на силата, тогава механичната работа е равна на произведението на силата и преместването.
Вторият частен случай, когато ъгълът между силата, действаща върху тялото, и неговото изместване е 90 градуса. В този случай косинусът от 90 градуса е равен на нула, съответно работата ще бъде равна на нула. И наистина, това, което се случва, е, че прилагаме сила в една посока и тялото се движи перпендикулярно на нея. Тоест, тялото очевидно не се движи под въздействието на нашата сила. Така работата на нашата сила за придвижване на тялото е нула.
Ако върху тялото действа повече от една сила, тогава се изчислява общата сила, действаща върху тялото. И след това се замества във формулата като единствената сила. Тялото под действието на сила може да се движи не само по права линия, но и по произволна траектория. В този случай работата се изчислява за малък участък от движение, който може да се счита за прав и след това да се сумира по целия път.
Работата може да бъде както положителна, така и отрицателна. Тоест, ако преместването и силата съвпадат по посока, тогава работата е положителна. И ако силата е приложена в една посока, и тялотосе движи в друга, тогава работата ще бъде отрицателна. Пример за отрицателна работа е работата на силата на триене. Тъй като силата на триене е насочена срещу движението. Представете си тяло, което се движи по равнина. Сила, приложена към тялото, го тласка в определена посока. Тази сила извършва положителна работа за движение на тялото. Но в същото време силата на триене извършва отрицателна работа. Той забавя движението на тялото и е насочен към неговото движение.
Работата в механиката се измерва в джаули. Един джаул е работата, извършена от сила от един нютон, когато тялото се премести на един метър. В допълнение към посоката на движение на тялото може да се промени и големината на приложената сила. Например, когато една пружина е компресирана, силата, приложена към нея, ще се увеличи пропорционално на изминатото разстояние. В този случай работата се изчислява по формулата.