Механическая работа

Работа - это скалярная величина, которая характеризует действие силы на некотором перемещении её точки приложения и определяется по формуле: А = FS

Рассмотрим лишь самые простые случаи. Пусть тело, к которому приложена какая-то постоянная сила F, перемещается вдоль прямой линии на расстояние S. Тогда:

1) если направление движения тела совпадает с направлением приложенной силы, то данная сила совершает положительную работу, равную произведению силы на пройденный путь: А = FS

2) если направление движения тела противоположно направлению силы, то данная сила совершает отрицательную работу, равную произведению силы на путь, взятому со знаком "минус": А = -FS

3) если скорость тела перпендикулярна направлению силы, то эта сила никакой работы не совершает: А = 0

Формула А = FS показывает, что, чем больше сила и путь, пройденный в направлении действия силы, тем больше работа, совершаемая данной силой.

Для совершения работы необходимо выполнение трех условий: а) к телу должна быть приложена какая-то сила; б) тело должно двигаться; в) направление движения не должно быть перпендикулярным по отношению к направлению действия силы. Если хотя бы одно из этих условий не будет выполнено, то работа будет равна нулю.

Если тело, к которому приложена сила, продолжает оставаться в покое, то механическая работа при этом не совершается. Но немеханическая работа может совершаться и в этом случае. Именно поэтому, например, устает человек, который просто держит на весу какой-либо груз. Работа, совершаемая человеком, обусловлена процессами, происходящими в его организме. Тщательные наблюдения показывают, что груз в руках человека на самом деле не остается в полном покое, а совершает небольшие колебания, периодически поднимаясь и опускаясь. Мышцы человека при этом то расслабляются, то сокращаются, затрачивая на каждый микроскопический подъем груза вырабатываемую организмом энергию.

Примером немеханической работы является и простое запоминание человеком какой-либо информации. Этот процесс связан с жизнедеятельностью клеток мозга и потому изучается в курсе биологии человека.

Единицей работы в СИ является джоуль (1 Дж). 1 Дж - это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути 1 м в направлении действия силы. Эта единица названа в честь английского ученого Дж. Джоуля (1818-1889): 1 Дж = 1 Н•м.

Часто применяются килоджоули и миллиджоули: 1 кДж= 1000 Дж, 1 мДж = 0,001 Дж.