2019-11-13
Представим установленную вертикально ракету. Сила тяги, развиваемая ее двигателями, может меняться в очень широких пределах. Регулируя подачу топлива, можно, в частности, создать тягу, в точности равную весу ракеты. В таком случае она, уподобившись «гробу Магомета», который, по представлению мусульман, висит ни на что не опираясь, повиснет над поверхностью Земли неподвижно, не падая, но и не поднимаясь.
Создается кажущееся парадоксальным положение: в двигателях сгорает топливо, развивается большая тяга, но производимая работа, в согласии с формулой
$A = Fs$,
равна нулю, так как перемещение под действием силы отсутствует.
Куда же в таком случае девается энергия сжигаемого топлива?
Решение:
Работа - это процесс, в результате которого происходит передача энергии от одного тела к другому. Количество переданной энергии в этом случае определяется произведением силы на путь (если, конечно, направления этих двух векторов совпадают; в противном случае появляется третий сомножитель - косинус угла между направлениями перемещения и силы).
Работа-один из возможных, но не единственный способ передачи энергии. Не менее часто в жизни приходится сталкиваться со вторым способом обмена энергией между телами - теплопередачей.
Ракета «висит» в воздухе неподвижно, хотя двигатели ее работают. Поскольку перемещение отсутствует, работа равна нулю. Но это вовсе не означает, что энергия сожженного в ракете топлива исчезает бесследно,- газы, вылетающие из дюз ракеты, нагреты до высокой температуры и уносят с собой энергию, ранее заключенную в топливных баках.