Il est souvent important de savoir si une formule donnée est une simplification d'une équation plus générale et, lorsque vous rencontrez un problème conceptuel, vérifiez la formule générale.Dans ce cas, il s'agit d'une simplification de cette formule: $$ W = \ int_S F \ cdot ds $$ Où $ S $ est le chemin sur lequel nous nous intéressons au travail et $ ds $ est un segment infiniment petit de $ S $.

Revenons donc à votre question, partout où $ F = 0 $ l'intégrale est $ 0 $ quelle que soit la longueur de ce segment du chemin.C'est donc seulement ce premier segment où vous appliquez le 1N que le travail est effectué.Une fois que vous arrêtez de pousser, la distance augmente, mais pas le travail.

Vous devez mettre la distance sur laquelle agit la force.Si vous relâchez la force, aucun travail ne sera effectué car aucune force n'agit sur le corps.

Si je suis dans le vide, et que je pousse un bloc avec une force de 1N, il avancera indéfiniment

et accélérer le bloc, c'est-à-dire changer la vitesse du bloc et donc changer l'énergie cinétique du bloc.

Plus vous appliquez la force, n plus la force fait de travail, ce qui entraîne un changement plus important de l'énergie cinétique du bloc.

Ceci est une réponse conceptuelle pour les apprenants, pas une réponse rigoureuse.

Comment savez-vous que vous avez déplacé quelque chose?

• Vous (pas autre chose) devez l'avoir poussé. C'est la force.

• Il doit être allé quelque part. C'est la distance.

Nous définissons donc le "travail" comme le produit de ces deux choses.

Les physiciens ont vite découvert que cette définition est réellement utile pour calculer le comportement des systèmes. Lorsque vous travaillez sur un objet, la même quantité de travail vous est enlevée. Ainsi, la quantité totale de travail qui a été effectuée (ou pourrait être effectuée) dans un système reste constante.

À partir de ce concept simple, vous pouvez l'élaborer dans une définition plus rigoureuse:

• La distance n'a de sens que pendant l'intervalle auquel votre force est appliquée. Tout mouvement continu par inertie ne compte pas comme votre travail.
• Le travail positif signifie «ajouter» au mouvement d'un objet. Le travail négatif signifie «enlever» le mouvement d'un objet.
• La force peut être à un angle par rapport à la distance (introduire le produit scalaire).
• La force peut varier (introduire une intégrale sur la distance).
• Nous pouvons parler du travail qui a été fait dans le passé et de la capacité de travailler dans le futur (énergie).
• Nous pouvons calculer le travail effectué dans divers scénarios, conduisant à des formules généralement utiles ($ mgh $, $ \ frac {1} {2} mv ^ 2 $, etc.).
• Nous pouvons examiner plus rigoureusement la conservation de l'énergie.

Le travail est une définition, donc la raison est "parce qu'il est défini de cette façon".

Cependant, nous pouvons nous demander pourquoi il est logique de le définir de cette façon. Intuitivement, vous voudriez penser au «travail» comme étant une mesure de ce que vous faites lorsque vous poussez, disons, une boîte sur une rampe, ce qui vous fatigue. En faisant cela, vous appliquez une force sur la boîte, et vous déplacez également une distance, et si la boîte est plus lourde (c'est-à-dire que vous devez utiliser plus de force) ou la distance que vous devez pousser (la longueur de la rampe) est plus longtemps, alors vous voudriez dire que le travail est plus grand. Si je dois pousser deux fois plus fort pour la même distance ou si je dois pousser deux fois plus longtemps, "intuitivement" je devrais m'attendre à faire deux fois le travail, et ainsi nous obtenons

$$ \ mathrm {Work} = \ mathrm {Force} \ cdot \ mathrm {Distance} $$

Et cette idée simple et intuitive, il s'avère qu'elle a beaucoup de sens physique lorsque nous l'utilisons réellement, bien au-delà des limites que l'intuition originale pourrait avoir (par exemple, l'inefficacité biologique de notre propre corps à faire du "travail", exemple) donc nous le gardons. En particulier, cela nous conduit au concept d'énergie cinétique et potentielle, et leur total finit par être conservé, montrant ainsi que nous sommes tombés sur un concept physique central dans l'Univers. Il n'y a pas vraiment plus de «pourquoi» que cela - c'est de la science. La science concerne l'application de l'intuition ou de l'imagination, des preuves et du raisonnement, ensemble, pour comprendre comment le monde fonctionne. L'intuition et l'imagination génèrent des idées sur ce qui se passe à partir desquelles nous pouvons raisonner les conséquences, puis nous utilisons des preuves pour voir si ces conséquences se concrétisent et donc si nos idées se connectent ou non à la réalité.

Je vois plusieurs réponses qui semblent toutes l'expliquer, mais pour quelqu'un qui essaie de comprendre le pourquoi, il vaut peut-être mieux y répondre simplement.

Cela va être beaucoup plus de "travail" pour moi de pousser une lourde poubelle hors de la porte et dans l'allée que la quantité de "travail" pour moi de simplement pousser la poubelle hors de la maison.

Pensez à une unité de travail comme à ce que vous faites lorsque vous soulevez un kilogramme à une hauteur d'un mètre.Comment faites-vous 2 unités de travail?Vous soulevez ce kilogramme de 2 mètres.3 unités?3 mètres.Etc. Si vous soulevez quelque chose, le travail que vous faites est la force que vous exercez multipliée par la distance parcourue (hauteur élevée).

Pour votre exemple de pousser un corps dans le vide, vous ne travaillez que pendant que vous poussez réellement, ce qui accélère le travail.Si vous la laissez aller, vous ne travaillez pas car la force pendant ce temps est nulle.

Le travail que vous effectuez est le changement d'énergie de l'objet.Lorsque vous soulevez le poids, le travail que vous avez effectué devient de l'énergie potentielle (énergie stockée).Lorsque vous poussez l'objet dans l'espace, le travail que vous faites devient de l'énergie cinétique (énergie du mouvement).Vous pouvez changer l'énergie potentielle en énergie cinétique en laissant tomber la chose, et évidemment elle tombera plus vite après qu'elle soit tombée d'une plus grande hauteur.

Lorsqu'un poids est posé sur le sol, le sol applique une force sur le poids (et vice versa), mais pas de distance.Et il devrait être intuitif qu'aucun travail ne soit effectué.

Pour votre exemple d'un poids dans le vide: si vous le poussez avec une force 1N sur une distance de 1m, puis arrêtez de pousser, il se déplacera pour toujours à vitesse constante.Si vous poussez un autre bloc avec une force 1N sur une distance de 2 m, il se déplacera pour toujours à une vitesse constante plus élevée.Vous avez fait plus de travail dessus, donc il a plus d'énergie cinétique.

D'autres réponses ont couvert les malentendus autour de l'équation W = F * d.Je pense qu'il vaut également la peine de noter que la «distance parcourue» n'est pas une forme d'énergie.En physique, l'expression «faire du travail» signifie convertir l'énergie d'une forme à une autre, de sorte que vous n'avez pas besoin de faire de travail pour parcourir une distance infinie.Il vous suffit de travailler au début pour obtenir de l'énergie cinétique.