Номер 1, страница 100 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

В физике сила совершает механическую работу, когда точка ее приложения перемещается. Для того чтобы работа совершалась, должны быть выполнены определенные условия, которые вытекают из ее математического определения.

Работа $\text{A}$ постоянной силы $\text{F}$ при перемещении тела на расстояние $\text{s}$ вычисляется по формуле:

$A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$

где $\text{F}$ – модуль силы, $\text{s}$ – модуль перемещения, а $\alpha$ – угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

Из этой формулы следует, что сила совершает работу только при одновременном выполнении следующих условий:

1. На тело должна действовать сила ($F > 0$) и тело должно перемещаться ($s > 0$). Если сила равна нулю или тело находится в покое, работа не совершается.

2. Направление силы не должно быть перпендикулярно направлению перемещения. Если угол $\alpha$ между силой и перемещением равен $90^\circ$, то его косинус $\cos(90^\circ) = 0$, и работа $\text{A}$ также равна нулю. Примером может служить сила тяжести, которая не совершает работу при горизонтальном перемещении груза, так как она направлена вертикально вниз.

В зависимости от угла $\alpha$, работа может быть положительной или отрицательной. Если угол $\alpha$ острый ($0 \le \alpha < 90^\circ$), работа положительна ($A > 0$), так как сила способствует движению. Если угол $\alpha$ тупой ($90^\circ < \alpha \le 180^\circ$), работа отрицательна ($A < 0$), так как сила препятствует движению (например, сила трения).

Следовательно, сила совершает работу, когда она вызывает или противодействует перемещению тела, то есть когда у вектора силы есть ненулевая проекция на направление вектора перемещения.

Ответ: Сила совершает работу, когда на тело действует сила, и тело под действием этой силы перемещается так, что вектор силы не перпендикулярен вектору перемещения.