Hoe werkt de formule W = F x S?

W is de arbeid die een kracht F verricht op een voorwerp en het darbij over een afstand s verplaatst. Iets nauwkeuriger: de verplaatsingscomponent die in de richting van F ligt. Dus eigenlijk:
W = F.s cos φ

Als kracht en verplaatsing in dezelfde richting gaan, dan wordt het W = F.s Dit zal voor de meeste krachtwerkingen het geval zijn als ze op een stilstaand voorwerp werken dat door de kracht wordt verschoven.

Als de kracht tegengesteld aan de verplaatsing is: W = - F.s
De arbeid is dan negatief en de kracht werkt tegengesteld aan de verplaatsingsrichting. Dat is bijna altijd het geval bij wrijvingen. Als je iets de ene kant op verplaatst (jij verricht positieve arbeid: F.s) dan zal wrijving dat juist tegenwerken door een kracht de andere kant op (negatieve arbeid).

Belangrijk: arbeid wordt alleen verricht als er een kracht in het spel is. En dan een kracht die niet loodrecht op de verplaatsing staat (want dan is cos φ = cos 90° = 0).

Arbeid is feitelijk een ruilmuntje bij energie uitwisseling doordat het ene voorwerp een kracht op het andere uitoefent. Zie het als een energie-overschrijving van de energie-voorraad van het ene voorwerp naar het andere.
Stel voorwerp 1 heeft 100 J energie (bestaande uit zwaarte-energie, kinetische energie, warmte-energie of andere soorten) en voorwerp 2 heeft 200 J energie. Nu verricht voorwerp 2 een arbeid van 40 J op voorwerp 1. Bijv. door het te duwen. Daarmee verliest voorwerp 2 40 J en krijgt voorwerp 1 er 40 J bij. Eindbalans: voorwerp 1 heeft 100 + 40 = 140 J energie, voorwerp 2 heeft 200 - 40 = 160 J energie. Er is behoud van energie maar er is energie uitgewisseld. Die uitwisseling noemen we arbeid.

Kijk je naar een zware steen (20 kg) die wordt opgetild:
Jij tilt hem op over 6 meter. Neem zwaarteversnelling g = 10 m/s2
Jij verricht dan arbeid (door de kracht in je armen) op de steen ter grootte van W = F.s = m.g.s = 20 x 10 x 6 = 1200 J
De (zwaarte-)energie van de steen neemt toe met 1200 J en jouw energie neemt met 1200 J af (wat je later door eten weer probeert aan te vullen).