Чтобы определить работу, которую совершил штангист при подъёме штанги, нужно воспользоваться формулой для расчёта работы в механике. Работа определяется как произведение силы на перемещение и на косинус угла между направлением силы и направлением перемещения:
В данном случае штангист поднимает штангу вертикально вверх, а сила тяжести действует также вертикально вниз. Таким образом, угол θ между силой тяжести и перемещением составляет 180 градусов, и косинус этого угла равен -1. Впрочем, в данном случае, для упрощения, можно считать, что работа совершается против силы тяжести.
Сила тяжести, действующая на штангу, вычисляется по формуле:
где:
- m — масса штанги ,
- g — ускорение свободного падения ).
Подставим значения:
Теперь можем найти работу, учитывая, что перемещение составляет 2 метра и направление перемещения совпадает с направлением силы тяжести:
Таким образом, штангист совершил работу в 2943 Джоуля , поднимая штангу массой 150 кг на высоту 2 метра.