Механическая работа

Механическая работа

Когда мы поднимаем груз, толкаем тележку, тянем санки — мы совершаем работу. В физике «работа» имеет строгий смысл.

Показана работа выбранной силы. При силе вдоль перемещения A = Fs; при перпендикулярности работа равна нулю. Стрелка s не является силой.

Что такое механическая работа

Механическая работа — это физическая величина, для постоянной силы, направленной вдоль прямолинейного движения, равная произведению модуля силы на путь.

Обозначают работу буквой $A$.

$A = F \cdot s$

где:

• $F$ — сила, действующая на тело ($\text{Н}$)
• $s$ — путь, пройденный телом под действием этой силы ($\text{м}$)

Единицы работы

В СИ работа измеряется в джоулях ($\text{Дж}$).

$1\,\text{Дж} = 1\,\text{Н} \cdot 1\,\text{м}$

Один джоуль — это работа силы $1\,\text{Н}$ при перемещении тела на $1\,\text{м}$ в направлении действия силы.

Также используют:

• $1\,\text{кДж} = 1000\,\text{Дж}$
• $1\,\text{МДж} = 10^6\,\text{Дж}$

Условия совершения работы

Чтобы работа совершалась, нужно:

1. действие силы на тело
2. перемещение тела под действием этой силы

Если тело не движется ($s = 0$), работа равна нулю (как бы ни была велика сила). Если сила перпендикулярна перемещению — работа тоже равна нулю.

Когда работа положительная, отрицательная, нулевая

• $A > 0$ — направление силы совпадает с направлением движения.

  Пример: мальчик тянет санки верёвкой → работа силы тяги положительна.

• $A < 0$ — направление силы противоположно движению.

  Пример: сила трения совершает отрицательную работу (тормозит).

• $A = 0$ — сила перпендикулярна перемещению (или тело не двигалось).

  Пример: человек несёт чемодан горизонтально — сила тяжести работу не совершает (она перпендикулярна перемещению).

Пример решения задачи

Задача. Мальчик тянет санки горизонтальной постоянной силой $40\,\text{Н}$ на расстояние $20\,\text{м}$. Найдите работу.

Дано:

• $F = 40\,\text{Н}$
• $s = 20\,\text{м}$

Решение: $A = F \cdot s = 40 \cdot 20 = 800\,\text{Дж}$

Ответ: $A = 800\,\text{Дж}$.

Работа нескольких сил

Если на тело действуют несколько сил, работа каждой считается отдельно. Полная работа равна сумме работ всех сил.

Например, при движении санок: сила тяги совершает положительную работу, сила трения — отрицательную. Сумма работ тяги и трения — суммарная работа этих сил. При равномерном горизонтальном движении она равна нулю. Полезную работу определяют по цели задачи; её нельзя автоматически назвать разностью этих работ.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое механическая работа? Какова её формула?
2. В каких единицах измеряется работа в СИ?
3. При каких условиях совершается работа?
4. Когда работа положительная, отрицательная, равна нулю?
5. Почему сила тяжести не совершает работу, если человек несёт груз горизонтально?

Презентация для урока

Скачать редактируемую презентацию (PPTX)

Версия после предметной и методической проверки 15.10.2026. Просмотр слайдов доступен в карточке презентации.