Работа постоянной силы на прямолинейном перемещении

Если при действии постоянной силы на точку М ее перемеще­ние ,

то скалярная мера действия силы называется работой.

,

где – угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

В СИ работа выражается в джоулях: 1 Дж = 1 H∙м, килоджоулях:
1 кДж = 10³ Дж или в мегаджоулях: 1 МДж = 10⁶ Дж. Из предыдущей формулы видно, что работа – величина алгебраическая.

1. При изменении угла в пределах значение . Поэтому если угол – острый, то работа силы положительная. В частном случае, когда направление действия силы совпадает с направлением перемещений ( =0), и

2. При изменении угла в пределах 90°< <180° значение . Следовательно, если угол – тупой, то работа силы отрицательная. В частном случае при = 180°; и .

3. Заметим, что при = 90° значение и , т.е. работа силы, направленной перпендикулярно переме­щению точки, равна нулю.

Рассмотренные выше три частных случая значений работы силы при = 0°, = 180°, = 90° аналогичны значениям работы си­лы тяжести. Работа силы тяжести не зависит от траектории движе­ния точки и всегда равна произведению силы тяжести на разность высот в исходном и конечном положениях. Если точка М перемещает­ся из положения M₁ в положение М₂, то при любой траектории точ­ки работа силы тяжести равна:

где – начальная высота точки над заданным уровнем на Земле; – конечная высота над тем же уровнем.