Загальне визначення роботи
Коли на тіло діє постійна сила і тіло здійснює в напрямку дії сили переміщення, то в цьому випадку проводиться робота, рівна добутку модулів сили і переміщення:
Одиницею роботи єджоуль (Дж). У СІ за одиницю роботи приймається робота сили в 1 Н при переміщенні точки її застосування на 1 м:
На тіло часто діє кілька сил, а чи не одна. Наприклад, при переміщенні столу по підлозі на стіл діє м'язова сила, з якої штовхають або тягнуть стіл, і сила тертя ковзання, яка протилежно спрямована руху столу.
Якщо векторна сума сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то і сумарна робота всіх сил , прикладених до тіла, повинна дорівнювати нулю.
Отже, сили, спрямовані проти переміщення, також виконують роботу зі знаком, протилежним знаку роботи, що здійснюється силою, спрямованою рухом тіла. Тобто,робота може бути якпозитивною, так інегативною.
Робота вважаєтьсяпозитивною, якщо напрям сили та напрям переміщення збігаються. Якщо напрям сили протилежний переміщенню тіла, робота вважається негативною .
Однак напрям сили може і не збігатися з напрямом переміщення. Наприклад, сани рухаються горизонтальною поверхнею, а сила, прикладена до них, спрямована під кутом α до горизонту. Щоб обчислити роботу, представимо як суму двох сил: і . Оскільки у вертикальному напрямку переміщення санчат дорівнює нулю, то робота сили дорівнює нулю. Отже, робота сили дорівнює роботі сили:
Оскільки , то
Робота, що здійснюється постійною силою, дорівнює добутку модулів сили та переміщення, помноженому на косинускута між векторами сили та переміщення.
З формули видно, робота – скалярна величина.
Якщо кут α тупий, то прийме негативне значення, це означає, що робота, яку виконує така сила, негативна.
Напрямок сили може виявитися перпендикулярним переміщенню тіла, що рухається. Тоді α = 90 0 cos = 0, A = 0.