1 شکل زیر شخصی را نشان می دهد که با نیروی افقی ٣٢٥ نیوتونی جعبه ای را به اندازه ٢ متر در امتداد نیروی وارد شده به آن جابه جا می کند. کاری که این شخص روی جعبه انجام می دهد، چقدر است؟
در شکل اول، شخص با نیروی افقی ۳۲۵ نیوتون، جعبه را به اندازه ۲ متر در امتداد نیرو جابهجا میکند. کار انجام شده از حاصلضرب نیرو در جابهجایی به دست میآید. بنابراین: کار انجام شده = ۳۲۵ نیوتون × ۲ متر = ۶۵۰ ژول
2 به شکل زیر و عددهای نوشته شده روی آن توجه کنید. برداشت خود را از این شکل با توجه به مفهوم کار بیان کنید. شما کدام روش را برای جابه جایی جسم ترجیح می دهید؟ دلیل انتخاب خود را توضیح دهید.
در روش دوم، دو شخص در حال جابهجایی دو جسم با وزن یکسان (۱۰۰ نیوتون) هستند. شخص اول جسم را مستقیماً ۱ متر بالا میبرد (نیروی ۱۰۰ نیوتون × ۱ متر جابهجایی = ۱۰۰ ژول کار). شخص دوم با استفاده از یک سطح شیبدار به طول ۲ متر، جسم را با نیروی کمتری (۵۰ نیوتون) جابهجا میکند تا به همان ارتفاع برسد (نیروی ۵۰ نیوتون × ۲ متر جابهجایی = ۱۰۰ ژول کار).
با توجه به این شکل، متوجه میشویم که مقدار کل کار انجام شده در هر دو حالت یکسان (۱۰۰ ژول) است. اما روش استفاده از سطح شیبدار (شخصی که جسم را روی سطح شیبدار هل میدهد) راحتتر است. دلیل این انتخاب آن است که با استفاده از سطح شیبدار، اگرچه مسافت طی شده دو برابر میشود (۲ متر به جای ۱ متر)، اما نیروی لازم برای جابهجایی جسم نصف میشود (۵۰ نیوتون در برابر ۱۰۰ نیوتون). اعمال نیروی کمتر برای بالا بردن جسم، باعث میشود این روش برای انسان بسیار راحتتر باشد.
