В каких из перечисленных ниже случаев совершается работа (рис. 61):
а) трос находится в натянутом состоянии под действием силы тяжести;
б) на стол действует вес гири;
в) газ давит на стенки баллона;
г) поршень выталкивается из цилиндра под действием силы давления газов;
д) мальчик тянет верёвку, привязанную к прочной стене?

рис. 61

Для определения, совершается ли работа в каждом из перечисленных случаев, нужно понять, что такое механическая работа.

Механическая работа совершается, если на тело действует сила, и при этом тело перемещается в направлении действия этой силы. Формула для расчета работы выглядит следующим образом:

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

где:
− $ A $ — работа,
− $ F $ — сила, действующая на тело,
− $ s $ — перемещение тела,
− $ \alpha $ — угол между направлением силы и направлением перемещения.

Рассмотрим каждый из случаев:

а) Трос находится в натянутом состоянии под действием силы тяжести.
− Здесь сила тяжести действует на тело, однако если оно не перемещается, то работа не совершается.

б) На стол действует вес гири.
− Вес гири создает силу, направленную вниз, но если гиря и стол не перемещаются, работа также не совершается.

в) Газ давит на стенки баллона.
− Давление газа на стенки баллона создает силу, но если стенки не движутся, работа не совершается.

г) Поршень выталкивается из цилиндра под действием силы давления газов.
− Если поршень перемещается под действием силы давления, то совершается механическая работа.

д) Мальчик тянет верёвку, привязанную к прочной стене.
− Если веревка и стенка не перемещаются, то работа не совершается, несмотря на приложенную силу.

Таким образом, работа совершается в случае, когда есть перемещение в направлении действия силы.