Номер 1, страница 120 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 8. Закон сохранения энергии. Параграф 28. Работа силы - номер 1, страница 120.

Условие.

1. Что такое работа? В каких единицах она выражается?

Решение.

1. Механическая работа – это физическая величина, представляющая собой скалярную меру действия силы на тело, в результате которого тело перемещается. Работа совершается только тогда, когда на тело действует сила, и оно движется. Величина работы зависит как от модуля силы и модуля перемещения, так и от угла между их направлениями.

Математически работа $\text{A}$ определяется как произведение модуля силы $\text{F}$, модуля перемещения $\text{s}$ и косинуса угла $\alpha$ между векторами силы и перемещения:

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

В Международной системе единиц (СИ) работа выражается в джоулях (Дж). 1 джоуль равен работе, которую совершает сила в 1 ньютон при перемещении точки приложения силы на 1 метр в направлении действия силы.

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

Ответ: Работа – это скалярная физическая величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения тела и на косинус угла между направлениями силы и перемещения. Она выражается в джоулях (Дж).

2. Знак работы определяется углом $\alpha$ между направлением действия силы и направлением перемещения тела. В зависимости от этого угла работа может быть положительной, отрицательной или равной нулю.

Работа положительна ($A > 0$), когда угол $\alpha$ между вектором силы и вектором перемещения острый, то есть $0 \le \alpha < 90^\circ$. В этом случае $\cos(\alpha) > 0$. Положительная работа совершается, когда направление силы (или ее проекции на направление движения) совпадает с направлением перемещения. Такая сила способствует движению, увеличивая скорость тела (если это единственная действующая сила). Пример: работа силы тяги двигателя автомобиля при разгоне.

Работа отрицательна ($A < 0$), когда угол $\alpha$ между вектором силы и вектором перемещения тупой, то есть $90^\circ < \alpha \le 180^\circ$. В этом случае $\cos(\alpha) < 0$. Отрицательная работа совершается, когда сила (или ее проекция) направлена в сторону, противоположную перемещению. Такая сила препятствует движению, уменьшая скорость тела. Пример: работа силы трения, которая всегда направлена против движения.

Ответ: Работа положительна, когда направление силы совпадает с направлением перемещения (угол между ними острый). Работа отрицательна, когда сила направлена в сторону, противоположную перемещению (угол между ними тупой).