Номер 2, страница 166 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

2. По какой формуле можно вычислить работу?

2. Механическая работа $A$ является скалярной физической величиной, которая характеризует результат действия силы на тело, приводящий к его перемещению. Формула для вычисления работы зависит от того, является ли сила постоянной, и как она направлена по отношению к перемещению.

Основная формула для постоянной силы

Если на тело действует постоянная по модулю и направлению сила $F$, а тело совершает прямолинейное перемещение $s$, то работа вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

где:

$A$ — работа, измеряемая в Джоулях (Дж),

$F$ — модуль приложенной силы, измеряемый в Ньютонах (Н),

$s$ — модуль перемещения тела, измеряемый в метрах (м),

$\alpha$ — угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

Частные случаи этой формулы:

1. Если сила сонаправлена с перемещением (векторы $\vec{F}$ и $\vec{s}$ параллельны и направлены в одну сторону), то угол $\alpha = 0^\circ$, а $\cos(0^\circ) = 1$. Формула упрощается до:

$A = F \cdot s$

В этом случае совершается максимальная положительная работа.

2. Если сила перпендикулярна перемещению (векторы $\vec{F}$ и $\vec{s}$ взаимно перпендикулярны), то угол $\alpha = 90^\circ$, а $\cos(90^\circ) = 0$. Работа в этом случае не совершается:

$A = 0$

Например, сила тяжести не совершает работу при перемещении груза по горизонтальной поверхности.

3. Если сила направлена противоположно перемещению (например, сила трения скольжения), то угол $\alpha = 180^\circ$, а $\cos(180^\circ) = -1$. Работа в этом случае отрицательна:

$A = -F \cdot s$

В векторном виде работа определяется как скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения: $A = \vec{F} \cdot \vec{s}$.

Ответ: В общем случае работу постоянной силы можно вычислить по формуле $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$. Если сила сонаправлена с перемещением, используется более простая формула $A = F \cdot s$.