Если определение выполненной работы — это изменение кинетической энергии, то когда я толкаю коробку по полу с постоянной скоростью, не совершаю ли я никакой работы?

И могу ли я еще сказать, что химическая энергия в моих мышцах преобразуется в кинетическую энергию? Извините, если это глупый вопрос, но я задавал вопросы по физике в учебнике, и один вопрос был о том, почему диаграмма Санки преобразования энергии в автомобиле не показывает кинетическую энергию, но если она движется с постоянной скоростью, почему что означает, что химическая энергия топлива не преобразуется в кинетическую энергию, если автомобиль движется? А другой спросил, что происходит с работой, совершаемой над ящиком, когда я толкаю его силой 65 Н под углом 52° к полу с постоянной скоростью, без указания расстояния, и ответ гласит, что вся проделанная работа преобразуется в тепловую энергию, почему этот? Разве движение ящика не является кинетической энергией?

толкание ящика с постоянной скоростью означает, что также существует какая-то другая сила, которая уравновешивает вашу силу, и, таким образом, работа, совершаемая вашей силой, равна отрицательной работе, совершаемой другой силой.

Ответы (3)

Существует некоторое разнообразие в том, как работа определяется в разных учебниках.

Самый распространенный из них - определить его просто как произведение силы и расстояния (или его обобщения с учетом направлений векторов). Этот стиль определения определяет работу, выполняемую одной силой. С этим определением связана проблема, заключающаяся в том, что расстояние не определено точно для такой силы, как кинетическое трение, когда происходит проскальзывание и нет четко определенной точки контакта. В этом стиле определения есть теорема о работе и кинетической энергии (а не определение), которая приравнивает общую работу, проделанную над объектом (с учетом «расстояния» как расстояния, пройденного объектом в сантиметрах), к изменению KE. В вашем примере сила вашей руки на ящике — не единственная сила, совершающая работу.

Стиль определения, использованный в вашей книге, на самом деле тот, который я предпочитаю . Однако определение работы как изменения КЭ не совсем подходит, поскольку мы хотим иметь возможность говорить о работе, выполняемой отдельными силами. Таким образом, в этом стиле определения лучше определить работу как передачу энергии макроскопической силой — любого типа энергии, а не только КЭ. Итак, в вашем примере, как вы говорите, химическая энергия гликогена мышц и печени передается в коробку. Но в то же время есть энергия, утекающая в фрикционный нагрев. Два потока энергии компенсируются, поэтому макроскопическая КЭ коробки остается постоянной.

Если вы толкаете коробку с постоянной силой Ф и ящик движется с постоянной скоростью (ускорение а "=" 0 ) это означает, что полная сила Ф Т действие на поле есть Ф Т "=" 0 (потому что Ф Т "=" м а "=" 0 ). Значит, должна быть другая сила Ф ф из-за трения, действующего на коробку, которое компенсирует вашу силу

Ф ф "=" − Ф
(то же относится и к автомобилю, с Ф «движущая сила» и Ф ф трения с дорогой).

Итак, общая работа Вт Т воздействующее на коробку, будет равно 0, потому что

Вт Т "=" Δ К "=" 0
где Δ К - изменение кинетической энергии, равное 0.

Однако человека обычно интересует объем работы, которую он выполняет, и с вашей точки зрения, вы прилагаете силу. Ф на расстоянии Икс так что ваша работа будет

Вт "=" Ф Икс
Вы действительно потребляете энергию, когда толкаете коробку или ведете машину.

С точки зрения ящика, с другой стороны, также существует противоположная сила. Ф ф работа Вт ф . Суммируя две составляющие

Ф Т Икс "=" ( Ф + Ф ф ) Икс "=" Δ К "=" 0
указывая на то, что
Ф Икс + Ф ф Икс "=" 0
так что
Вт "=" Ф Икс "=" − Ф ф Икс "=" − Вт ф
т.е. общая работа равна 0, а отдельные ( Вт и Вт ф ) нет, но они компенсируют друг друга).

Итак, теорема КЭ

Вт "=" Δ К
выполняется, если суммировать все силы, действующие на объект. Однако кинетическая энергия все еще скрыта где-то в том факте, что вы совершаете работу: ваши мышцы двигаются, земля будет нагреваться из-за трения и т. д. Энергия по-прежнему сохраняется, но ваша работа вместо того, чтобы идти прямо в КЭ коробки уходит в "более ухудшенную" кинетическую энергию из-за трения. Но вы прилагаете усилия, даже если коробка не ускоряется!

Так:

  • какую работу я выполняю? Вт "=" Ф Икс

  • какова полная работа внешних сил, действующих на ящик? Вт Т "=" 0

Толкание ящика с постоянной скоростью не увеличивает его KE, поскольку он не ускоряется. Если бы на коробку не действовало трение или другие силы, она продолжала бы двигаться с постоянной скоростью, и вы не толкали бы ее. Однако трение о пол и сопротивление воздуха будут препятствовать его постоянной скорости, поэтому энергия, которую вы используете, чтобы толкать его, только противодействует сопротивлению трения и преобразуется в тепловую энергию.

Если определение выполненной работы — это изменение кинетической энергии, то когда я толкаю коробку по полу с постоянной скоростью, не совершаю ли я никакой работы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v