如题所述
这个问题看似很简单，但如果是初学者，往往会有一段时间困惑。更何况，你入了角尖，拔不回十头牛。很多人可能会觉得这个问题太简单，甚至没有意义，但是作为一个力学老师，如果不回答这个问题，就过不去。离家近一点，力垂直于位移不做功的原因在于功的定义。下面，我先从工作的定义入手，为大家解答这个问题。同时讨论不做功是否有能耗。
1、工作的定义
我们从初中开始接触物理之后，就学会了什么是工作，工作的概念也是一个很基本的概念。一般来说，功是物体受到压力后，在运动过程中需要消耗的能量。在力学中，功是力和位移的点乘，所以功是标量。根据点乘运算法则，功的大小是力在位移方向的投影和位移的乘积。
2.垂直力不做功的解释
根据这个定义，当力垂直于位移时，力在位移方向上没有分量，所以没有功。至此，我其实已经回答了你的问题。但是我想，你也一定明白上面的内容，就是怎么理解？事实上，施加在物体上的力的目的是使物体运动并产生动能。但是，如果力垂直于位移，力实际上是无用的，不产生能量。
事实上，如果一个物体只有一个力，那么它的轨迹一定不垂直于这个力。所以当力垂直于位移时，必然有一个与位移一致的额外力，如上图所示。因此，这个物体的动能是由这个水平力t产生的，而不是垂直力F.
3.垂直力不起作用就没有能耗吗？
高中物理老师说，我们走路的时候都是提着水桶，虽然我们的手很累，但是他们什么工作都不做。这很奇怪。如果你累了，你为什么不做任何工作？
原因是我们前面讲的工作是针对刚体的。对于刚体，物体永远不能变形。但在现实生活中，刚体是不存在的，任何物体受力后都会变形。如上图，葫芦娃提着两个水桶。就算是大桶，也会被桶的重力压出一点点。这个位移是在重力的方向上，所以它产生了一点点功。第一个如下图所示。
其次，我们正常走路的时候，没有湍流是无法上下的。随着铲斗随着步伐上下颠簸，我们手上的力就会波动(下图)，不属于静载荷范畴。在动载荷作用下，铲斗重力做功仍然很小，但动载荷做功是一个连续的过程，累积的功是相当大的。
再次，涉及到物体的损伤理论。任何物体在力的作用下都会变形，物体内部的物质会重新排列。在这个过程中，如果某些地方(下图)有微小的缺陷，就会因应力集中而损坏，表现为缺陷变大甚至断裂。这个破坏和毁灭的过程，也是一个能量消耗的过程。人体的肌肉和骨骼是相似的。第四，在动载荷下，物体更容易疲劳。虽然应力还没有达到其静载荷的极限，但由于交变载荷，内部已经被破坏。其实动载荷缩短了物体损坏的时间，基本原理和第三点一样。
4.摘要
垂直力不做功的根本原因是这个垂直力对物体的运动没有“贡献”，不会增加物体在原始方向上的速度。但是在实际中，由于物体不是刚体，总会产生一些变形，在力的方向上引起位移，然后做功。再者，材料的损伤会消耗一部分能量，这也是垂直力提供的。
