Dve sili, ki ju pogosto uporabljamo kot primera, ko govorimo o delu in silah, sta teľa in sila vzmeti. Iz prejšnih poglavij vemo, da je narava teh dveh sil različna. Težo na telo vedno računamo kot mg, medtem ko je sila vzmeti odvisna od tega, koliko je vzmet raztegnjena (ali skrčena) glede na ravnovesni položaj. Kot posledica bo delo, ki ga opravita obe sili na isto telo različno.
V splošnem velja za konstantno silo: A = F • Δx
= F Δx cos(θ), kjer je F konstantna sila, Δx pa vektor poti. F in Δx sta velikosti teh dveh vektorjev.
Graf kaže Fcos(θ) v odvisnosti od razdalje za telo z maso 1.0 kg blizu površja Zemlje (položaj je podan v metrih). Z označitvijo kvadratka pod slikami graf predstavlja Fcos(θ) v odvisnosti od položaja telesa na vzmeti s k = 2.0 N/m (ravnotežni položaj vzmeti je postavljen na x = 0.0 m). Lahko vneseš vrednosti za začetek in konec merjenja dela in potem pritisneš na gumb "oceni ploščino (integral)" za izračun dela.
Začni z ogledom grafa Fcos(θ) v odvisnosti od razdalje za gravitacijo (Fg (y)). Teža je konstantna sila (blizu površja Zemlje). Zato bo delo, ki ga opravi teža | mg Δy |. Torej vzemi predmet na višini y = 0.0 m, ki se spusti na višino y = -2.0 m. Je delo teže pozitivno ali negativno? Uporabi graf za izračun dela. Delo je pozitivno (negativna sila v smeri y osi in negativen premik vzdolľ te osi pomeni cos(θ) = 1), ker sila deluje v isto smer, kot je usmerjen premik. Kaj se zgodi, če dvignemo telo na y = 0.0 (namesto y = -2.0 m)? Delo je negativno ker je smer sile nasprotna smeri premika (cos(θ) = -1). Lahko uporabimo | F Δy |, ker se sila ne spreminja gleda na pot. Kaj pa, če se sila s potjo spreminja kot pri vzmeti?
Označi kvadratek pod slikami za prikaz sile vzmeti. Vstavi vrednosti za začetno in končno točko izračuna dela in potem pritisni gumb "oceni ploščino (integral)". Vstavi x = 0.0 m za začetno in x = 4.0 m za končno točko, ki predstavlja razteg vzmeti. Je delo enako | F Δx |? Zakaj da ali zakaj ne? Delo ni enako | F Δx |. V primeru vzmeti je delo enako 0.5*k x2, kar je površina lika pod funkcijo sile (ozirma integral F dx). Delo je negativno: Sila in pot sta si po smereh nasprotni (cos(θ) = -1).
Vstavi x = 4.0 m za začetno in x = 0.0 m za končno točko. Kaj se zgodi s predznakom dela sile vzmeti?