Хм. Фактически перед нами небольшая техническая задача.
Вообще тут еще интересный вопрос, какую мы силу можем приложить к ящику или какой энергий обладаем, но это уже детали.
Давайте усложним задачу: мы - ребенок лет 12, который стащил ящик с фруктами(к примеру ананасами) массой 35кг из грузовика рядом с магазином, стащил 5 кг, а теперь ему надо вернуть все на место. Грубой силой мы не можем подвинуть ящик на место.
Однако мы делали все это недалеко от сарайчика, где лежит барахло местного слесаря в запое. Мы заглядываем туда и видим: прочную железную ось, моток веревки, ржавый домкрат и небольшой блок, как на кранах. Мы относим все это на место и начинаем сооружать наше устройство:
между двумя столбами, которые ограничивают движение, и вплотную к которым стоит грузовик, втыкаем ось и ставим на нее блок, который не подходит к оси и получается подвижным. Затем наматываем веревку на блок, привязываем к одному концу ящик, за другой беремся сами и начинаем тянуть, упершись в землю. Т.к. блок подвижный, силы нам надо прилагать в 2 раза меньше, чем если бы мы тянули ящик по земле, и мы довольно скоро дотаскиваем ящик до борта грузовика. Но нам надо поднять его. Ну тут мы просто берем домкрат и завершаем операцию. Силы тут требуется совсем немного, т.к. домкрат построен по принципу рычага и подчиняется золотому правилу механики.
Вот и все) У нас осталось 5кг ананасов, раздутое чувство собственного достоинства, уважение посонов и умение пользоваться инструментами слесаря дяди Васи).
В механике изучают механическую работу, которая совершается силой, действующей по направлению траектории перемещаемого ей тела. Рассмотрим примеры механической работы. Тележка перемещается под действием приложенной к ней силы. Сила совершает работу. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила (например, сила трения), действуя на тело, уменьшает скорость его перемещения. Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда на тело действует сила и перемещает его. Когда сила (например, сила трения) противоположна перемещению, работа считается отрицательной. На неподвижный груз, висящий на веревке, действует сила тяжести, но груз не перемещается, поэтому механическая работа в этом случае не совершается. Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом не перемещается, то механической работы мы не совершаем. Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы. Можно мысленно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в это случае механическая работа также не совершается. Без действия на тело силы, не может быть и работы. Итак, механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила, и оно перемещается под действием этой силы. Поэтому условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по направлению силы.
Хм. Фактически перед нами небольшая техническая задача.
Вообще тут еще интересный вопрос, какую мы силу можем приложить к ящику или какой энергий обладаем, но это уже детали.
Давайте усложним задачу: мы - ребенок лет 12, который стащил ящик с фруктами(к примеру ананасами) массой 35кг из грузовика рядом с магазином, стащил 5 кг, а теперь ему надо вернуть все на место. Грубой силой мы не можем подвинуть ящик на место.
Однако мы делали все это недалеко от сарайчика, где лежит барахло местного слесаря в запое. Мы заглядываем туда и видим: прочную железную ось, моток веревки, ржавый домкрат и небольшой блок, как на кранах. Мы относим все это на место и начинаем сооружать наше устройство:
между двумя столбами, которые ограничивают движение, и вплотную к которым стоит грузовик, втыкаем ось и ставим на нее блок, который не подходит к оси и получается подвижным. Затем наматываем веревку на блок, привязываем к одному концу ящик, за другой беремся сами и начинаем тянуть, упершись в землю. Т.к. блок подвижный, силы нам надо прилагать в 2 раза меньше, чем если бы мы тянули ящик по земле, и мы довольно скоро дотаскиваем ящик до борта грузовика. Но нам надо поднять его. Ну тут мы просто берем домкрат и завершаем операцию. Силы тут требуется совсем немного, т.к. домкрат построен по принципу рычага и подчиняется золотому правилу механики.
Вот и все) У нас осталось 5кг ананасов, раздутое чувство собственного достоинства, уважение посонов и умение пользоваться инструментами слесаря дяди Васи).
Рассмотрим примеры механической работы.
Тележка перемещается под действием приложенной к ней силы. Сила совершает работу. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила (например, сила трения), действуя на тело, уменьшает скорость его перемещения.
Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда на тело действует сила и перемещает его. Когда сила (например, сила трения) противоположна перемещению, работа считается отрицательной.
На неподвижный груз, висящий на веревке, действует сила тяжести, но груз не перемещается, поэтому механическая работа в этом случае не совершается. Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом не перемещается, то механической работы мы не совершаем. Если есть сила, а нет перемещения, то нет и работы.
Можно мысленно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в это случае механическая работа также не совершается. Без действия на тело силы, не может быть и работы.
Итак,
механическая работа совершается тогда, когда на тело действует сила,
и оно перемещается под действием этой силы.
Поэтому условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по направлению силы.