РАБО́ТА
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
РАБО́ТА силы, механич. мера действия силы, зависящая от величины и направления силы и от перемещения точки её приложения. Если сила $\boldsymbol F$ постоянна по величине и направлению, а перемещение $\boldsymbol s$ точки прямолинейно, то работа $A$ этой силы определяется формулой $A=(\boldsymbol F,\,\boldsymbol s)=Fs·\cosφ$, где $φ$ – угол между векторами $\boldsymbol F$ и $\boldsymbol s$. Если сила ортогональна перемещению $(φ=π/2)$, то её работа равна нулю. При $φ\lt π/2$ работа положительна, при $φ\gt π/2$ – отрицательна.
В общем случае, когда величина и направление силы $\boldsymbol F$ переменны, а перемещение точки осуществляется по криволинейной траектории, работа, совершённая силой на интервале времени $(t_0,t_к)$, определяется через мгновенную мощность $N$: $$A=\int\limits_{t_0}^{t_к} Ndt=\int\limits_{t_0}^{t_к} F_τ(s,\upsilon,t)\upsilon dt,$$где $F_τ$ – проекция силы на направление мгновенной скорости $\boldsymbol \upsilon$.
Если сила зависит лишь от положения точки, то используется понятие элементарной работы $dA=(\boldsymbol F,d\boldsymbol s)$. В этом случае работа силы на перемещении точки вдоль дуги траектории $(s_0,s_к)$ не зависит от скорости перемещения и определяется формулой $A=\int_{s_0}^{s_к}F_{\tau}(s)ds$.
Работа потенциальной силы на перемещении из точки ($x_0$, $y_0$, $z_0$) в точку ($x_к$, $y_к$, $z_к$) не зависит ни от формы траектории, ни от скорости движения и равна $A=U(x_к, y_к, z_к)-U(x_0,y_0,z_0)$, где $U$ – силовая функция. Силы трения и сопротивления направлены против скорости движения и их работа всегда отрицательна.
Единица измерения Р. в СИ – джоуль, в системе СГС – эрг.