Mechaninis darbas

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Mechaniniu darbu vadinamas fizikinis dydis, lygus kūną veikiančios jėgos modulio ir kūno poslinkio sandaugai:

$A=Fs$

Darbo vienetas SI sistemoje yra džaulis. Šis vienetas pavadintas anglų fiziko Džeimso Preskoto Džaulio garbei. Vieno džaulio darbas atliekamas tada, kai veikiant 1 N jėgai kūnas pasislenka 1 m atstumu.

$1J=1N*1m$

Tačiau mechaninis darbas – skaliarinis dydis, o jėga ir poslinkis – vektoriniai, todėl bendru atveju:

$A={\vec {F}}{\vec {s}}\equiv Fscos{\alpha }$;

kur α - kampas tarp jėgos ir poslinkio vektorių.

Priklausomai nuo jėgos ir poslinkio vektorių tarpusavio krypties, jėgos atliktas darbas gali būti tiek teigiamas, tiek neigiamas arba lygus nuliui.

1. Kai jėgos ir poslinkio vektorių kryptys sutampa arba kai kampas tarp šių vektorių yra smailus (virš 0 iki 90 laipsnių) - tada jėga atlieka teigiamą darbą. Sakome, kad tokia jėga padeda kūnui judėti. Pvz., žmogus kelia krepšį ar kitą krovinį aukštyn, tempia rogutes už virvutės - žmogaus raumenų veikimo jėga atlieka teigiamą darbą.

2. Kai jėgos ir poslinkio vektorių kryptys yra priešingos arba kampas tarp jų yra bukas (virš 90 laipsnių iki 180 laipsnių) - tada jėga atlieka neigiamą darbą. Sakoma, kad tokia jėga trukdo kūnui judėti. Pvz., trinties jėga.

3. Kai jėgos ir poslinkio vektoriai yra statmeni (kampas lygus 90 laipsnių) - tada jėga neatlieka jokio darbo. Pvz., idealaus slydimo atveju, kai lygiu ledu pastumsime kitą ledo gabalėlį, tai jo judėjimas ir sunkio jėga bus statmenos, tokiu atveju sunkio jėga neatlieka darbo ir neturi įtakos judėjimui.

Kai kūną veikia kelios jėgos ir kiekviena atlieka darbą, tai pilnutinis darbas lygus algebrinei atskirų jėgų atliktų darbų sumai.

CGS sistemoje yra naudojami darbo vienetai - ergai (erg).

A (erg) = F(dyn) × s(cm)