В повседневной жизни словом «работа» называют любое полезное занятие. В физике это понятие имеет строгое определение.
Работа — это скалярная величина, равная произведению модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между ними:
\[A = Fs \cos\alpha\]где $F$ — модуль силы, $s$ — модуль перемещения, $\alpha$ — угол между вектором силы и вектором перемещения.
Если сила и перемещение направлены одинаково ($\alpha = 0^\circ$), работа положительна и равна $A = Fs$. Если сила направлена противоположно перемещению ($\alpha = 180^\circ$), работа отрицательна: $A = -Fs$. Если сила перпендикулярна перемещению ($\alpha = 90^\circ$), работа равна нулю.
В СИ работа измеряется в джоулях (Дж). Один джоуль — это работа, совершаемая силой 1 Н при перемещении тела на 1 м в направлении действия силы:
\[1\ \text{Дж} = 1\ \text{Н} \cdot \text{м}\]Если вы держите тяжёлый чемодан, не двигаясь с места, вы устаёте, но с точки зрения физики работа равна нулю — перемещения нет. Если вы несёте чемодан горизонтально, сила тяжести работы не совершает, так как она перпендикулярна перемещению.
Работу совершает только та сила, которая имеет проекцию на направление перемещения.