Механическая работа — это скалярная величина, равная произведению модуля силы, действующей на тело, на модуль перемещения и на косинус угла между вектором силы и вектором перемещения (или скорости)
A=F·S·cosa
Если на тело действует сила и тело под действием этой силы перемещается, то говорят, что сила совершает работу.
Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительна (0° ≤ α < 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю.
В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж). Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.
1) Если направление силы совпадает с направлением движения тела, т.е.α = 0, cos α = 1 то
A = F·S
2) Если сила направлена перпендикулярно к направлению движения тела, т.е. α = 90º, cos α = 0 то
A = 0
Следовательно, если тело перемещается в направлении, перпендикулярном к направлению действия силы, то сила не производит работы.
3) Если угол между направлением силы и направлением движения тупой, т.е. α > 90º, cos α < 0 то
A = -F·S·cosa
4) Если перемещение происходит в сторону, противоположную направлению вектора силы, т.е. α = 180 º, cos α = -1 то
A = -F·S
значит, работа силы отрицательна (например, работа силы трения).
Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x)
Обозначения:
A - механическая работа
F - сила, действующая на тело
S - перемещение, которое тело совершает под действием силы
a - угол между направлением действия силы и вектором перемещения