Как рассчитать энергию для начала движения?

Итак, позвольте мне попытаться немного объяснить. Допустим, у меня есть робот на колесах. Я хочу, чтобы этот робот толкал блок. Допустим, сила, которую нужно произвести, чтобы переместить этот блок, составляет 100 Н.

Сколько энергии мне потребуется, чтобы начать толкать этот блок?

Моя дилемма: Ничто не движется, поэтому работа не производится, следовательно, нет энергии... Но когда я сам что-то толкаю, я, очевидно, использую энергию. Но как мне произвести силу с помощью энергии, если ничего не движется.

Ответы (1)

Многие студенты путают термин «работа» в физике с обычным термином «работа». Ваше тело тратит энергию, когда вы что-то толкаете, а когда это что-то не движется... 100% тратится впустую на биологическую эффективность. 1-й шаг: забудьте о том, как тяжело вам будет это сделать.

Какую работу совершает стол, удерживая на себе груз массой 1 кг? ноль . Это не имеет ничего общего с тем фактом, что держать его будет тяжело и утомительно.

Когда вы толкаете стену, а она не двигается, это то же самое, как если бы вы прислонили к стене картотечный шкаф. ничего не движется, нет работы.

Ваш вопрос «Сколько энергии мне понадобится, чтобы начать толкать этот блок?» является недействительным. Вопрос в том, сколько силы... и это 100 Н. Энергия применяется при проталкивании его на определенное расстояние. Сила в том, как быстро он будет двигаться.

Как раз такое замечание я и собирался сделать, особенно первый абзац!
Хм, я действительно не перепутал термины, хотя я понимаю, почему вы поднимаете эту тему. Я знаю, что работа не производится, потому что уравнение W = Fd подразумевает, что сила зависит от расстояния. Но как вы можете создать силу, не используя энергию?
Например. Если бы у меня был робот, который постоянно двигался. Он попадает в блок, но не может сдвинуть его, пока я не дам ему больше силы. Математически, как я могу определить, сколько энергии мне нужно, чтобы приложить достаточную силу, чтобы толкнуть блок?
Ваш вопрос все еще некорректен. Очень небольшое количество энергии в сочетании с механическим преимуществом шестерен теоретически может сдвинуть огромный блок, но очень медленно.
Ваш реальный вопрос заключается в том, сколько энергии нужно, чтобы заставить вашего робота производить 100 Н. Это все в электрической и механической конструкции робота. Вам нужно сообщить нам механическую передачу на колеса, кривую крутящего момента двигателя и сопротивление обмоток, и тогда, возможно, мы сможем определить минимальную мощность, чтобы достичь 100 Н. Чтобы было ясно, «Мощность для производства 100 Н» — это все потери энергии в системе, а не простое ньютоновское вычисление, которое вы, кажется, ищете.
«Как мы применяем силу, не используя энергию?» Повесьте груз на веревке... прислоните шкаф к стене... припаркуйте машину на холме... поставьте кофейную чашку на стол... все примеры силы, без энергии (без передачи энергии )
Ни в одном из этих примеров не делается никаких попыток применить больше силы. Если бы я просто прислонился к шкафу, конечно, я не использовал бы энергию. Я просто использую свой вес. Но если я активно толкаю, используя свои мышцы, я трачу энергию на толчок. То же самое должно относиться к роботу, толкающему блок. Я уверен, что здесь многого не хватает, но я не ошеломлен. Если робот движется вперед, он использует химическую энергию для вращения двигателя. Если он врезается в стену, двигатель продолжает вращаться? Если нет, то как он поставляет силу?
Заглохший двигатель может применить силу! Он называется крутящим моментом. В зависимости от эффективности обмоток (сопротивления) у вас будет больше или меньше энергии впустую для этого крутящего момента в заторможенном состоянии. Я не собираюсь точно объяснять потери в двигателе, но вы должны понимать, что энергия, которую вы ищете, это потери, потраченная впустую энергия! Вы не можете спрашивать «какая энергия требуется для доказательства 100 Н», вы просто не можете, и я удивлен, что никто не проголосовал за ваш вопрос.