Как работает сохранение энергии?

Я понимаю, что закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую. Это означает, что общая энергия до определенного события, связанного с выполнением работы, будет такой же после того, как событие завершится. Итак, скажем, у меня есть объект массы М и я кладу его на ладонь и поднимаю вверх на расстояние ЧАС с постоянной скоростью В 1 Это означает, что когда я прекращаю поднимать объект после достижения желаемой высоты, вся кинетическая энергия М В 1 2 2 была бы преобразована в гравитационную потенциальную энергию М г ЧАС но поскольку закон сохранения энергии не принимает во внимание время, это означало бы, что если я попытаюсь снова поднять объект на то же расстояние, но с большей скоростью В 2 (недостаточно для того, чтобы объект покинул мою руку после того, как я остановлюсь), тогда кинетическая энергия объекта будет М В 2 2 2 что больше, чем было в первый раз. однако гравитационная потенциальная энергия в обоих случаях останется неизменной. Так куда делась дополнительная энергия?

Дополнительная энергия тратится вашим телом на то, чтобы быстрее разогнать руку.

Ответы (2)

Ответ заключается в том, что происходит, когда вы перестаете двигать объект вверх. Вы говорите, что восходящая скорость «достаточно мала, чтобы не покидать вашу руку»: единственное значение скорости, для которого это верно, равно 0 . Это означает, что если во время т 0 объект движется вверх со скоростью в 0 и находится в час 0 , и вы вдруг перестанете на него давить, то он, конечно, продолжит движение вверх со скоростью в ( т ) "=" в 0 − г ( т − т 0 ) и высота час ( т ) "=" час 0 + в 0 ( т − т 0 ) − г ( т − т 0 ) 2 / 2 .

Ну, вы можете решить эти уравнения для максимальной достигнутой высоты, которая равна час 0 + в 0 2 / ( 2 г ) . И неудивительно, что дополнительной потенциальной энергии там как раз достаточно, чтобы объяснить кинетическую энергию, которую он имел при т 0 .

Это не имеет значения. Если я схвачу какой-нибудь предмет, скажем, чашку, и за пять минут подниму его на расстояние 50 см, то он не выйдет из моей руки, когда я остановлюсь. если я подниму ту же чашку на то же расстояние, и на этот раз я потратил всего 3 минуты, скорость будет выше, чем в первый раз, но она не будет достаточно высокой, чтобы она вылетела из моей руки, верно?
@ user3769877: причина, по которой он не покидает вашу руку, заключается в том, что в верхней части подъемника вы ускорили свою руку вниз с ускорением, абсолютное значение которого меньше г (при условии, что объект просто лежит на вашей руке). На самом верху лифта скорость подъема была всего 0 . В период ускорения сила, действующая на вашу руку со стороны тела, равна м ( г − а ( т ) ) , где а ( т ) это ускорение (+ve вниз), и если вы интегрируете это соответствующим образом, вы обнаружите ту же разницу в работе, что и выше. Если ускорение больше г тогда вы бросили объект.

Если вы поднимаете книгу, значит, вы делаете над ней работу . На самом деле вы тратите работу на то, чтобы поднять его кинетическую энергию и поднять его вверх.

U "=" К + Вт

Когда вы достигаете некоторой высоты и останавливаетесь, вся проделанная работа определяет ваш рост. Если вы двигаете рукой быстрее, чтобы ускорить книгу до большей кинетической энергии, то вы потратили больше работы на это и можете потратить меньше работы на подъем. В сумме конечная высота и, следовательно, потенциальная энергия и, следовательно, сумма достигнутой кинетической энергии и дальнейшей работы, выполненной вашей рукой, одинаковы.

Если вам случится так много работать над книгой, чтобы ускорить ее, что ее кинетическая энергия больше, чем потенциальная энергия, соответствующая желаемой высоте, то книга оторвется от вашей руки и полетит немного выше, когда вы остановитесь. чтобы действительно достичь этой высоты.

Как работает сохранение энергии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v