1. В каких случаях механическая работа положительная, отрицательная и равна нулю? Приведите примеры всех трёх случаев.

Решение:

Механическая работа \( A \) определяется как произведение силы \( F \) на перемещение \( s \) и косинус угла \( \alpha \) между ними: \( A = F \cdot s \cdot \cos \alpha \).

• Работа положительная, когда угол между силой и перемещением острый (от 0° до 90°), то есть \( \cos \alpha > 0 \). Пример: когда вы поднимаете сумку, сила тяжести направлена вниз, а вы перемещаете сумку вверх. Сила вашего воздействия направлена вверх, в ту же сторону, что и перемещение.
• Работа отрицательная, когда угол между силой и перемещением тупой (от 90° до 180°), то есть \( \cos \alpha < 0 \). Пример: когда вы тормозите автомобиль, тормозная сила направлена против движения, а автомобиль движется вперед.
• Работа равна нулю, когда:
  • сила равна нулю ( \( F = 0 \) );
  • перемещение равно нулю ( \( s = 0 \) );
  • сила перпендикулярна перемещению ( \( \alpha = 90° \), \( \cos 90° = 0 \) ).
  Пример: человек, стоящий с грузом на плечах, не совершает работу над грузом, так как груз не перемещается ( \( s=0 \) ). Или когда вы несёте чемодан горизонтально, сила тяжести направлена вниз, а перемещение — вперёд, то есть сила и перемещение перпендикулярны ( \( \alpha=90° \) ).

Ответ: Работа положительная, когда сила сонаправлена с перемещением; отрицательная — когда сила направлена против перемещения; равна нулю — когда отсутствует сила, отсутствует перемещение или сила перпендикулярна перемещению.