Можно ли использовать проделанную работу для расчета мощности двигателя?

Я пытаюсь рассчитать энергию/мощность, необходимую для перемещения пластины вверх и вниз в жидкости.

Мой подход заключается в расчете сил, которые должны быть приложены двигателем для толкания/тяги пластины на основе закона Ньютона (в зависимости от скорости, веса пластины, свойств жидкости и т. д.). Затем вычислить Работу как произведение силы на перемещение.

Могу ли я сказать, что результатом является необходимая энергия? Или это вводящее в заблуждение предположение, основанное на том факте, что и работа, и энергия имеют одну и ту же единицу измерения?

энергия - это что-то довольно физическое ... Проделанная работа - это математический формализм.
@Shing То, что ты говоришь, неправда. И работа, и энергия являются физическими величинами. Работа – это один из способов передачи энергии от одной системы к другой.
@yoric спасибо за ваш комментарий, я пропустил перевод слова; однако проделанная работа является математическим следствием второго закона Ньютона (это то, что я имел в виду под математическим формализмом), тогда как энергия выходит за рамки ньютоновской механики к теории относительности (по крайней мере, в специальной теории относительности).
@Shing Forces также хорошо определены в специальной теории относительности и, следовательно, работают. Что меняется, так это явная связь между кинетической энергией и другими величинами. Для меня определение работы выглядит не более искусственным, чем (нековариантное!) отождествление энергии с компонентой 0 4-вектора (4-импульса).

Ответы (4)

Да, это в принципе правильный подход. Строго говоря, часть энергии, которую вы вкладываете, пойдет на нагрев воды, т. е. вода станет горячее, если вы ее взбалтываете. Энергетический баланс будет примерно таким:

Δ Е "=" Вт + С Δ Т

где С удельная теплоемкость и Δ Т повышение температуры. Однако в большинстве случаев повышение температуры будет настолько небольшим, что им можно будет пренебречь.

Другими словами, пока мы можем игнорировать другие способы передачи энергии (например, тепла) или другие способы ее хранения (например, тепловую энергию), баланс Работа = Энергия верен.
Я перемещаю пластину очень медленно (2 мм/с), поэтому я думаю, что мы можем игнорировать выделяемое тепло.
С левой стороны у нас должно быть изменение энергии, не так ли?
en.wikipedia.org/wiki/Thermal_efficiency Без дополнительной информации Работа = Энергия является хорошим приближением, но его никогда не следует принимать как должное. В общем, вам следует избегать говорить такие вещи. Для строгости вы можете сказать, что используется приближение.

По-видимому (на основе других ответов) это зависит от того, что говорят ваши конкретные учителя (и)...

Но да, работа и энергия — это одно и то же, только с коннотативными различиями; а именно, что работа - это количество энергии, за счет которой система изменяется:

Вт "=" Δ Е (минус потери энтропии, если вы придирчивы)

Я бы сказал, что это как time vs. duration , если это поможет.

Если у вас есть известная/требуемая скорость, с которой вам нужно двигать этот поршень, то произведение силы и скорости (или частное работы и времени) дает вам мощность:

п "=" Δ Е н е р г у Т я м е "=" Ф о р с е Δ Д я с т а н с е Т я м е "=" Ф о р с е × С п е е г

п "=" Δ Е н е р г у Т я м е "=" ( Ф о р с е ) ( Δ Д я с т а н с е ) Т я м е "=" Вт о р к Т я м е

@ Эндрю Тофельт Да, я знаю скорость (переменную во времени), с которой мне нужно двигать пластину.

Энергия есть свойство тела или системы. Вещи обладают энергией.

Работа является свойством взаимодействия и представляет собой передачу энергии. Вещи не имеют работы, они работают (или работают над ними). 1

Это различие может показаться вам мелочным — так оно и было со мной, когда я учился, — но оно полезно для того, чтобы общение между людьми было ясным, а слова соответствовали математике. Стоит потратить время на то, чтобы научиться различать две идеи (энергия и передача энергии) в своей голове.

Если обстоятельства достаточно точно определены, вы можете приравнять проделанную работу к изменению энергии (действительно, это именно то, что мы делаем в теореме о работе-энергии), и если вы знаете временной масштаб процесса, вы можете используйте это для вычисления необходимой мощности.

1 Забегая вперед, мы могли бы упомянуть здесь, что теплота — это еще один перенос, а в физике объекты никогда не имеют теплоты. То, что говорят химики, это отдельная история.

Хорошо, я изменил название сообщения, потому что это собственно вопрос, который я хотел задать. Я знаю разницу между выполнением работы и наличием энергии.

Можно ли сказать, что работа = энергия?

Нет. Потому что это не так. Работа есть передача энергии.

Я пытаюсь рассчитать энергию/мощность, необходимую для толкания пластины вверх и вниз в жидкости.

Энергия — это не то же самое, что мощность. Мощность – это скорость выполнения работы.

Мой подход заключается в расчете сил, которые должен приложить двигатель для толкания/тяги пластины, на основе закона Ньютона (в зависимости от скорости, веса пластины, свойств жидкости и т. д.). Затем вычислить Работу как произведение силы на перемещение.

Да, работа это сила х расстояние. Нет проблем с этим.

Могу ли я сказать, что результатом является необходимая энергия? Или это вводящее в заблуждение предположение, основанное на том факте, что и работа, и энергия имеют одну и ту же единицу измерения?

Результатом является передача энергии, скажем, от батареи к двигателю, а оттуда к воде. В этом случае вы нагреваете воду и аппарат.

Я не говорил, что энергия — это то же самое, что и сила. Я сказал, что хочу выразить свои результаты как энергию или силу.
Хорошо. Если они не эквивалентны, то как мне рассчитать энергию или мощность, необходимую для перемещения пластины вверх и вниз?
Помпилия: вам нужно собрать свои переменные. Например, диаметр тарелки, расстояние, на которое вы собираетесь ее перемещать, время, за которое вы собираетесь ее перемещать, а также плотность и вязкость жидкости. Аппарат заключен в трубу? Возможно, вам следует задать еще один вопрос обо всем этом.
Я собрал свои переменные. Ок, похоже, вы можете только сказать мне, что НЕ должно быть, но не то, что ДОЛЖНО быть. Тогда позволим другим ответить.
Можно ли использовать проделанную работу для расчета мощности двигателя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v