2017-11-12
Если в космическом пространстве на тело действует постоянная сила, то совершается работа, равная скалярному произведению вектора силы на вектор перемещения тела. Если постоянная сила действует на тело, находящееся в среде, оказывающей сопротивление движению тела, и при этом тело движется равномерно, то работа должна быть равна нулю, так как к телу приложены две взаимно уравновешивающиеся силы, которые можно мысленно отбросить и считать, что на тело никакая сила не действует. Но этот вывод противоречит многочисленным примерам из повседневной практики. Как разрешить это противоречие?
Решение:
Работа — это процесс передачи энергии от одного тела к другому или превращения энергии из одного вида в другой. Мерой работы над телом является величина изменения его энергии. В обоих случаях, описанных в задаче, над телом была совершена работа внешней силой. В первом случае она привела к изменению кинетической энергии тела, во втором — к изменению внутренней энергии. Формула $A = Fs \cos \alpha$ дает возможность вычислить работу, но не раскрывает ее физического смысла. Факт уравновешивания силы тяги силой сопротивления среды не исключает самого процесса совершения работы. Наличие уравновешивающей силы влияло лишь на форму превращения энергии внешнего источника.
Софизм задачи основан на допущении эквивалентности состояния равновесия тела, к которому приложены уравновешивающиеся силы и не приложены никакие силы. Если для статики эти случаи эквивалентны, то для процесса совершения работы они не эквивалентны.