Arbeid is een uitwisseling, een overboeking van energie. in totaal blijft energie behouden, alleen herverdeeld. Het positieve arbeid leverende systeem verliest energie, het andere systeem (dat per definitie negatieve arbeid levert: in feite energie opneemt) krijgt er energie bij.
Per definitie geldt W = Fs cos φ
Als de kracht een verplaatsing in dezelfde richting geeft is cos φ= cos 0º = 1
Dan is arbeid geleverd door de zwaartekracht W = + Fs
Voorbeeld: voorwerp valt door zwaartekracht. Kracht en verplaatsing in zelfde richting. Zwaartekracht verricht arbeid. De zwaarte-energie van het voorwerp neemt af met W=Fs (maar voorwerp krijgt evenveel kinetische energie terug - er blijft behoud van energie).
Dit is het geval bij een terugvallend ISS.
Als een verplaatsing in tegengestelde richting aan de kracht is, dan is cos φ= cos 180º = -1
Dan is W = - Fs
Voorbeeld: voorwerp wordt omhoog geduwd (door een andere kracht, bv spierkracht) tegen de zwaartekracht in. Kracht en verplaatsing in tegengestelde richting. Zwaartekracht verricht negatieve arbeid. De zwaarte-energie van het voorwerp neemt toe met W=Fs (eigenlijk: neemt af met -(-Fs) )
In het tweede geval zijn er eigenlijk 2 krachten:
- de spierkracht: duwt en voorwerp in dezelfde richting. Verricht W = Fs arbeid (spieren geven energie weg: worden moe)
- de zwaartekracht: voorwerp beweegt tegen deze kracht in. Zwaartekracht verricht W= - Fs arbeid
Wat de spierkracht levert aan arbeid, neemt de zwaartekracht op. En daarmee verhoogt de zwaarte-energie van het geduwde voorwerp.
