Arbeit(A) Kraft(F) Entfernung(D)

Im Gegensatz zum Alltag ist der Begriff «mechanische Arbeit» in der Physik mit der Verschiebung eines Körpers unter Einwirkung einer angewandten Kraft verbunden. Beispiele für Arbeit: ein Kind zieht ein Spielzeugauto mit einer Schnur, ein fallender Gegenstand fällt zu Boden, ein Lader trägt Gegenstände.

Die Bewegungsrichtung darf nicht senkrecht zur Einwirkung der Kraft stehen. Ein Buch, das auf einem Tisch liegt, übt eine Kraft senkrecht zu seinem Gewicht aus. Aber der Tisch bleibt stationär, also ist die Arbeit null.

Wenn sich ein Gegenstand in Richtung der angewandten Kraft bewegt, wird positive Arbeit geleistet. Ihre Größe entspricht dem Produkt der Kraft und der Entfernung, über die sich der Körper bewegt hat.
A = F x D, wobei:
A — Arbeit;
F — auf den Körper wirkende Kraft;
D — Entfernung, über die sich der Körper unter Einwirkung der angewandten Kraft bewegt hat F;

Beispiel für positive Arbeit: eine Lokomotive zieht Wagen.
[A] = 1 J = 1 N x m

Wenn die Verschiebung gegen die Kraft erfolgt, wird negative Arbeit geleistet.
In diesem Fall A = - F x D.
Beispielsweise bei einem Drachenstart, wirkt die Schwerkraft — negative Arbeit.

Wenn die Größe der angewandten Kraft nicht konstant ist oder in einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Körpers gerichtet ist, wird die Arbeit mit anderen, komplexeren Formeln berechnet.

Die Gesamtarbeit ist definiert als die Summe der Arbeit aller auf ein Objekt wirkenden Kräfte. Abhängig von der Größe der Arbeit und der benötigten Zeit wird die notwendige Leistung von Maschinen und Mechanismen sowie der Kraftstoffverbrauch bestimmt.