В обычной жизни мы часто используем слово «работа». Мы говорим: «Я делаю домашнюю работу», «Родители пошли на работу», «Эта машина хорошо работает». Во всех этих случаях слово «работа» означает какую-то деятельность или процесс.

Но в физике у слова «работа» есть очень точное и строгое определение. Физика — наука точная, и каждое понятие в ней имеет свой смысл.

Что же такое работа в физике?

В физике мы говорим, что работа совершается, только когда выполняются два важных условия одновременно:

1. К телу приложена сила. Мы толкаем, тянем, поднимаем что-то.
2. Под действием этой силы тело перемещается. Тело обязательно должно двигаться!

Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, то в физике говорят, что работа не совершена.

Итак, Механическая работа в физике — это физическая величина, равная произведению силы, действующей на тело, и перемещения тела вдоль направления этой силы.

Примеры, когда работа совершается:

• Когда вы толкаете шкаф, и он движется по полу. Вы приложили силу, и шкаф переместился.
• Когда вы поднимаете портфель с пола. Вы приложили силу вверх, и портфель переместился вверх.
• Когда автомобиль едет по дороге. Двигатель прикладывает силу, и автомобиль движется.

Примеры, когда работа НЕ совершается (с точки зрения физики):

• Вы изо всех сил толкаете стену, но она не двигается. Сила есть, но нет перемещения. Работы нет!
• Вы держите в руках тяжелый портфель и стоите на месте. Вы прикладываете силу, чтобы портфель не упал, но он не перемещается. Работы нет! (Хотя ваши мышцы устали и совершают биологическую работу, в физике на сам портфель работы не совершается.)
• Спутник движется вокруг Земли по круговой орбите. Сила притяжения Земли действует на спутник, но направлена к центру Земли (перпендикулярно скорости спутника в каждый момент). Перемещение спутника происходит, но оно не в направлении силы притяжения. В этом случае (при равномерном движении по окружности) сила тяжести работы не совершает. (Это чуть сложнее, но важно понимать, что направление силы и перемещения имеет значение).

Существует три вида работы:

Положительная работа — работа, которая по модулю больше нуля и выполняется она в следующих случаях

Как измеряется работа?

Чтобы найти работу, нужно знать величину силы и величину перемещения.

Работа (обозначается буквой A) равна произведению силы (обозначается буквой F) на перемещение (обозначается буквой S ):

Работа = Сила x Перемещение

Единица измерения работы в физике называется Джоуль. Она названа в честь английского физика Джеймса Джоуля.

Один Джоуль (1 Дж) — это работа, которая совершается, когда сила в один Ньютон (1 Н) перемещает тело на один метр (1 м) в направлении действия силы.

Вывод:

Итак, в физике работа — это не просто любая деятельность. Это конкретный физический процесс, который происходит, когда сила заставляет тело перемещаться в направлении действия этой силы. Понимание этого понятия очень важно для изучения других разделов физики.