برای محاسبه کار انجام شده بر روی وزنه، باید از فرمول زیر استفاده کنیم:
\[ \text{کار} = \text{نیرو} \times \text{مسافت} \times \cos(\theta) \]
که در اینجا:
- نیروی وارد شده برابر وزن وزنه است، که می‌توانیم آن را با فرمول زیر محاسبه کنیم:
\[ \text{وزن} = \text{جرم} \times g \]
که در آن \( g \) شتاب گرانش زمین است و تقریباً برابر ۹.۸ متر بر ثانیه مربع است.
بیایید محاسبه کنیم:
1. جرم وزنه: \( m = 10 \text{ کیلوگرم} \)
2. شتاب گرانش: \( g \approx 9.8 \text{ متر بر ثانیه مربع} \)
حال وزن وزنه را محاسبه می‌کنیم:
\[ \text{وزن} = 10 \times 9.8 = 98 \text{ نیوتن} \]
حال که وزن را داریم، کار انجام شده را محاسبه می‌کنیم. چون وزنه در ارتفاع ۱ متری نگه داشته شده است، مسافت را ۱ متر در نظر می‌گیریم. و نیروی وارد شده تنها به سمت بالا (یعنی با زاویه 0 درجه) است پس می‌توانیم بنویسیم:
\[ \text{کار} = 98 \text{ نیوتن} \times 1 \text{ متر} \times \cos(0) \]
و چون \( \cos(0) = 1 \)، نتیجه می‌شود:
\[ \text{کار} = 98 \text{ ژول} \]
پس کار شخص برابر با ۹۸ ژول است.
