Когда сила, приложенная к телу, не совершает работы в процессе перемещения данного тела

Когда сила, приложенная к телу, не совершает работы в процессе перемещения данного тела, это означает, что перемещение происходит в направлении, перпендикулярном к направлению силы. Такая ситуация возникает, когда сила и перемещение тела ортогональны друг другу.

Работа, совершаемая силой, определяется как произведение силы на перемещение тела вдоль направления силы. Если перемещение происходит в направлении, перпендикулярном к направлению силы, то благодаря ортогональности векторов сила и перемещение, скалярное произведение между ними равно нулю:

\[W = F \cdot d \cdot cos(\theta) = F \cdot d \cdot cos(90^{\circ}) = F \cdot d \cdot 0 = 0,\]

где \(W\) - работа, совершаемая силой, \(F\) - модуль приложенной силы, \(d\) - модуль перемещения тела, \(\theta\) - угол между вектором силы и вектором перемещения.

Поскольку косинус 90 градусов равен 0, произведение \(F \cdot d \cdot cos(90^{\circ})\) будет равно нулю, и это означает, что сила не совершает работы в данной ситуации.

Примером такой ситуации может быть движение объекта по круговой траектории под действием силы натяжения нитки. Направление силы натяжения всегда направлено в радиальную сторону, в то время как перемещение происходит по окружности, перпендикулярной этому направлению силы. Таким образом, сила натяжения нитки не совершает работы в этом случае.