Если бы я перешел от X к Y, а затем обратно к X, выполненная мной работа NET была бы равна нулю. Но как энергия останется постоянной? Действительно запутался в энергии и работе здесь. Энергия — это способность выполнять работу, поэтому, если чистая работа равна нулю, энергия должна оставаться неизменной. Но разве мы не расходуем энергию на перемещение из одной точки в другую и обратно?
Если бы я перешел от X к Y, а затем обратно к X, выполненная мной работа NET была бы равна нулю.
Здесь нужно быть осторожным. Силы, а не объекты, совершают работу. Кроме того, общая работа, проделанная над вами, равна вашему изменению кинетической энергии. Поэтому точнее было бы сказать
Если я иду из X в Y и обратно в X так, что я начинаю и заканчиваю в состоянии покоя в X , то чистая работа, проделанная надо мной, будет равна нулю.
Если вы говорите о ходьбе, то обычно ускорения вызываются трением между землей и вашими ногами. Таким образом, в конечном счете, если вы начали и остановились в состоянии покоя, то трение не произвело на вас чистой работы. Это имеет смысл. По мере того, как вы ускоряетесь, трение указывает направление вашего движения, что является положительной работой. Когда вы замедляетесь, происходит обратное. Их объединение не дает сетевой работы.
Вся фраза «энергия — это способность выполнять работу» может быть хорошей качественной картиной, но обычно она не такая двусмысленная, если вместо этого сосредоточиться на более точных определениях и отношениях.
На самом деле нам не нужно возвращаться к исходной точке, чтобы добраться до сути обсуждения, но я оставил ее, поскольку это ваш сценарий.
На самом деле это не совсем правильно, так как, если вы не скользите, точка контакта между вашими ногами и землей не перемещается, когда вы делаете шаг. Следовательно, трение на самом деле не делает здесь никакой работы. Однако, если более внимательно отнестись к разложению различных частей тела, движущихся частей, сил и т. д., то в любом случае придут к тем же выводам. Я выбираю менее точное описание, чтобы получить более четкий ответ.
Ах да, я думаю, что на этот вопрос может ответить только второй закон термодинамики. Второй закон термодинамики неявно утверждает, что у вас никогда не может быть циклического процесса со 100% эффективностью. Если вы сначала перенесете тело из точки А в точку Б, то вам придется проделать дополнительную работу, чтобы внезапно вернуть процесс обратно в исходное состояние.
Таким образом, на самом деле невозможно вернуть тело обратно из точки А в точку Б, определенно будет масса потерь, таких как потери на трение, потери на сопротивление воздуха и т. д. Размер потерь вы можете определить только по измерение начальной и конечной энергии.
Этот обмен стеками может показаться вам интересным , хотя в ответе говорится о термодинамике, он в равной степени применим к вашему примеру с участием сил.
Но разве мы не расходуем энергию на перемещение из одной точки в другую и обратно?
Вообще-то, нет. Вам даже не нужно возвращаться. Все, что вам нужно сделать, это начать с в состоянии покоя и заканчиваться в в состоянии покоя.
При отсутствии рассеяния (например, сопротивление воздуха, наконец, превращается в «тепло», повышающее температуру воздуха), вы вообще не потребляете энергию. Вы просто преобразуете ее в движение (называемую кинетической энергией), когда ускоряетесь, и возвращаете ее, когда замедляетесь.
Посмотрите на индикатор мощности на электромобиле. Когда вы замедляетесь, автомобиль способен преобразовывать часть кинетической энергии обратно в электричество и сохранять ее в аккумуляторе. Если бы все было идеально, он мог бы восстановить 100% энергии, затраченной на ускорение, при торможении.
Конечно, в реальной жизни все далеко от совершенства из-за многих физических процессов, таких как трение, сопротивление воздуха, потери тепла в химических реакциях...
вероятно_кто-то
я ненавижуэлектрофизику
вероятно_кто-то