Работа различных сил

Работа силы тяжести

1. Когда тело движется вниз, направление силы тяжести совпадает с направлением перемещения. Поэтому при движении тела вниз работа силы тяжести положительна. Если тело массой т опускается с высоты h, то работа силы тяжести

А = mgh.

2. Когда тело движется вверх, сила тяжести направлена противоположно перемещению. Поэтому при движении тела вверх работа силы тяжести отрицательна. При подъеме тела массой m на высоту h работа силы тяжести

А = -mgh.

Какую работу совершает сила тяжести при падении тела массой 2 кг с высоты 20 м? при подъеме этого же тела на высоту 20 м?

Работа силы упругости

1. Когда деформация пружины уменьшается (то есть пружина возвращается в недеформированное состояние), действующая со стороны пружины сила упругости направлена так же, как перемещение, поэтому работа силы упругости положительна.

Обозначим модуль начальной деформации пружины х. Согласно закону Гука при уменьшении деформации пружины до нуля модуль силы упругости уменьшается от kx до нуля, поэтому среднее значение силы упругости При уменьшении деформации пружины до нуля сила упругости совершает работу

Это выражение тоже понадобится нам в следующем параграфе.

2. Когда мы увеличиваем деформацию пружины (то есть сжимаем или растягиваем ее), действующая со стороны пружины сила направлена противоположно деформации. Значит, работа силы упругости при этом отрицательна.

Какую работу совершает сила упругости, когда пружина жесткостью 100 Н/м возвращается в недеформированное состояние? Начальная деформация пружины 10 см.

Работа силы трения скольжения

Сила трения скольжения направлена противоположно скорости, а значит, и перемещению тела. Поэтому работа силы трения скольжения отрицательна.