Работа постоянной силы на прямолинейном пути

Работа силы в общем случае численно равна произведению мо­дуля силы на длину пройденного пути и на косинус угла между на­правлением силы и направлением перемещения (рис. 15.1): W = FS cos α. Единицы измерения работы: 1 Дж (джоуль) = 1 Н-м; 1 кДж (килоджоуль) = 103 Дж.

Рис.

Рассмотрим частные случаи.

1. Силы, совпадающие с направлением перемещения, называ­ются движущими силами. Направление вектора силы совпадает с направлением перемещения (рис. 15.2).

В этом случае α = 0° (cos α = 1). Тогда W = FS > 0.

2. Силы, перпендикулярные направлению перемещения, работы не производят (рис. 15.3).

Рис.

Рис.

Сила F перпендикулярна направлению перемещения, а = 90^° (cos α = 0);

W = 0.

3. Силы, направленные в обратную от направления перемеще­ния сторону, называются силами сопротивления (рис. 15.4).

Рис.	Сила F направлена в обратную от перемещения S сторону. В этом случае а = 180° (cos α = - 1), следовательно, W = - FS < 0. Движущие силы увеличивают модуль скорости, силы сопротивле­ния уменьшают скорость.

Таким образом, работа может быть положительной и отрица­тельной в зависимости от направления силы и скорости.