راهنمایی کوتاه: برای محاسبه کار هر نیرو، باید حاصل ضرب نیرو در جابجایی در جهت همان نیرو را محاسبه کنیم.
گامبهگام:
- ۱) ابتدا نیروهای وارد بر جسم را شناسایی میکنیم: نیروی کشش افقی F، وزن جسم (mg)، نیروی عمودی سطح (N).
- ۲) چون سطح بدون اصطکاک است، نیروی اصطکاک وجود ندارد.
- ۳) کار هر نیرو با فرمول W = F·d·cosθ محاسبه میشود که θ زاویه بین نیرو و جابجایی است.
- ۴) برای نیروی F: جابجایی همجهت با نیرو است (θ=0°). پس WF = F × d × cos0° = 60N × 0.5m × 1 = 30J.
- ۵) برای وزن و نیروی عمودی سطح: این نیروها عمودی هستند ولی جابجایی افقی است (θ=90°). cos90°=0، پس کار هر دو صفر است.
- ۶) نیروی اصطکاک وجود ندارد، بنابراین کاری انجام نمیدهد.
پاسخ نهایی:
- کار نیروی F: 30 ژول
- کار نیروی وزن: 0 ژول
- کار نیروی عمودی سطح: 0 ژول
- کار نیروی اصطکاک: وجود ندارد
مثال مشابه: اگر جسمی 2 کیلوگرمی را با نیروی 40 نیوتون به اندازه 3 متر روی سطح بدون اصطکاک بکشیم، کار نیروی کشش 120 ژول و کار نیروهای عمودی صفر خواهد بود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: مفهوم کار در فیزیک فقط وقتی نیرو باعث جابجایی در جهت خودش شود معنی دارد. اگر نیرو عمود بر جابجایی باشد، کاری انجام نمیدهد حتی اگر جسم در حال حرکت باشد.
