Номер 5, страница 121, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

5. В каких случаях сила, действующая на тело, не совершает работу?

5. Механическая работа $\text{A}$ определяется формулой $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ – модуль силы, $\text{s}$ – модуль перемещения тела, а $\alpha$ – угол между направлением силы и направлением перемещения.

Сила, действующая на тело, не совершает работу ($A=0$) в следующих случаях:

1. Перемещение тела равно нулю ($s = 0$). Если на тело действует сила, но оно при этом не движется, то работа этой силы равна нулю. Например, если вы толкаете стену, вы прикладываете силу, но поскольку стена не перемещается, работа не совершается.

2. Направление силы перпендикулярно направлению перемещения ($\alpha = 90^\circ$). В этом случае косинус угла равен нулю ($\cos(90^\circ) = 0$), и, следовательно, работа также равна нулю. Примеры:

а) Сила тяжести, действующая на искусственный спутник Земли, движущийся по круговой орбите. Вектор силы тяжести всегда направлен к центру Земли, а вектор скорости (и перемещения) в каждый момент времени направлен по касательной к орбите, то есть перпендикулярно силе.

б) Сила нормальной реакции опоры, действующая на тело, скользящее по горизонтальной поверхности. Сила реакции опоры перпендикулярна поверхности, а перемещение происходит вдоль нее.

в) Сила, с которой человек удерживает груз в руке, двигаясь горизонтально. Сила удержания направлена вертикально вверх (противодействует силе тяжести), а перемещение происходит в горизонтальном направлении.

Ответ: Сила не совершает работу, если перемещение тела равно нулю, или если сила направлена перпендикулярно перемещению тела.