Расчёт работы, силы и пути

Физика · 7 класс. Изучите схему, разберите примеры и проверьте себя.

Выбираем формулу

Для постоянной силы по направлению прямолинейного перемещения A = Fs. Если работа и путь известны, F = A/s при s > 0. Если известны работа и ненулевая сила, s = A/F. В задачах этого урока сонаправленность и постоянство силы оговорены, а искомая работа положительна.

Сила в ньютонах, путь в метрах

При F = 20 Н и s = 3 м работа равна 60 Дж. Если путь задан в сантиметрах, его переводят: 20 см = 0,2 м. Тогда работа силы 5 Н на таком перемещении равна 1 Дж, а не 100 Дж. Ошибка возникает, когда число сантиметров используют как число метров.

Килоньютоны и килоджоули

1 кН = 1000 Н, 1 кДж = 1000 Дж. Например, 0,5 кН — это 500 Н; при перемещении 2 м по направлению постоянной силы работа 1000 Дж = 1 кДж. Кратная единица должна быть согласована с тем, в какой единице требуется ответ.

Обратные задачи

Постоянная сонаправленная сила совершила 60 Дж при перемещении 3 м. Её значение F = 60/3 = 20 Н. При силе 20 Н и работе 0,1 кДж сначала переводят работу в 100 Дж, затем находят s = 100/20 = 5 м. Для проверки подставляют найденную величину обратно в A = Fs.

Путь и условия движения

В данной формуле s является длиной прямолинейного перемещения по направлению постоянной силы. Если тело движется по сложной траектории, а направление силы меняется, нельзя просто взять любую длину и прежнюю формулу без разбора. Для переменной силы одного случайного значения тоже недостаточно.

Как проверять ответ

При Н и м произведение даёт Дж, деление Дж на м — Н, деление Дж на Н — м. Работа должна увеличиваться при увеличении сонаправленной постоянной силы или пути при прочих равных. Уточните, что посчитана работа именно той силы, о которой спрашивает задача, а не автоматически сумма работ всех воздействий.

Проверьте себя