Физическая величина, определяемая как произведение силы и пути, пройденного по направлению действия силы, называется работой.
Работа в физике обозначается буквой ( W ) и измеряется в джоулях (J). Она определяется следующим образом:
[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta), ]
где:
- ( F ) — величина силы,
- ( d ) — пройденный путь,
- ( \theta ) — угол между направлением силы и направлением движения.
Когда сила и движение направлены в одну сторону (( \theta = 0 )), косинус угла равен 1, и формула упрощается до:
[ W = F \cdot d. ]
Рассмотрим остальные варианты для ясности:
А — Мощность:
Мощность (( P )) является скоростью выполнения работы и определяется как работа, выполненная в единицу времени:
[ P = \frac{W}{t}, ]
где:
- ( P ) — мощность,
- ( W ) — работа,
- ( t ) — время.
Мощность измеряется в ваттах (W).
Б — Энергия:
Энергия (( E )) — это способность системы выполнять работу. Она может существовать в различных формах: механическая, тепловая, электрическая и т.д. Работа и энергия тесно связаны, так как выполнение работы приводит к изменению энергии. Например, кинетическая энергия (( E_k )) движущегося тела определяется как:
[ E_k = \frac{1}{2}mv^2, ]
где:
- ( m ) — масса тела,
- ( v ) — скорость тела.
Г — Скорость:
Скорость (( v )) — это векторная величина, характеризующая быстроту изменения положения тела. Она определяется как отношение пройденного пути (( d )) к времени (( t )):
[ v = \frac{d}{t}. ]
Таким образом, правильный ответ — В: работа.