Одинаковые энергии передаются 2 объектам. Но они получают разное количество энергии. Где ошибка?

Ситуация №1.

В космосе объект движется с постоянной скоростью в инерциальной системе отсчета. Объект соединен с лебедкой (лебедка «А») веревкой. Лебедка «А» находится перед объектом и опирается на инерциальную систему отсчета. Конец веревки, который находится сбоку от объекта, не просто привязывается к нему. Подключается к другой лебедке (лебедке «В») на объекте. Лебедка «В» наматывает веревку таким образом, что она удерживает веревку натянутой, но не тянет ее (т. е. действие лебедки не влияет на скорость объекта). Затем лебедка «А» начинает наматывать другой конец троса. Поработав какое-то время, останавливается. При работе он потреблял некоторое количество энергии. Эта энергия передается объекту.

Ситуация №2.

Все как в ситуации №1, кроме этих двух:

  1. Объект движется быстрее;
  2. Лебедка «В» наматывает канат соответственно быстрее, чтобы он оставался натянутым.

В обоих случаях энергии, которые используются для питания лебедок «А», одинаковы, и они передаются объектам (т. е. объекты получают одинаковую энергию).

Но в ситуации №2 объект проходит большее расстояние за период работы лебедки «А» (потому что он двигался быстрее). Следовательно, работа силы, притягивающей предмет к лебедке «А», больше. Это означает, что в ситуации 2 объект получает больше энергии, чем в ситуации 1.

Как вы думаете, вы могли бы разместить схему? Лучше визуализировать ситуацию, так как это кажется очень странным. В любом случае помните, что общая энергия системы (объекта и лебедки) должна оставаться постоянной.
Настройка немного неясна, но если это то, что я думаю, то это дубликат этого файла .
Как написано, это звучит почти так, как будто лебедка B будет действовать, чтобы отменить любое наматывание, сделанное лебедкой A ( лебедка «B» наматывает веревку таким образом, что она удерживает веревку натянутой, но не тянет ее ). Чтобы было ясно, скорость намотки лебедки B на каждом объекте постоянна?
В обоих случаях лебедки B наматывают канат с постоянной, но разной скоростью.
@кнчжоу. Мне кажется, у меня немного другая ситуация. В моей ситуации (как мне кажется) энергии, которые питают лебедки "А", одинаковы. А в ситуации в звене начальные энергии горючих были другими.
Обязательно нужна схема!

Ответы (1)

В обоих случаях энергии, которые используются для питания лебедок «А», одинаковы, и они передаются объектам (т. е. объекты получают одинаковую энергию).

Ошибка заключается в пренебрежении работой лебедки B. В сценарии 2 работа, выполняемая лебедкой B, больше, чем в сценарии 1. Сумма энергии, используемой обеими лебедками, представляет собой увеличение KE.

Проблема, с которой вы столкнулись, связана с недоразумением, выраженным здесь:

Лебедка «В» наматывает веревку таким образом, что она удерживает веревку натянутой, но не тянет ее (т. е. действие лебедки не влияет на скорость объекта).

Вы, кажется, полагаете, что это означает, что лебедка B не работает, что в общем случае неверно. Натяжение на лебедке A равно (при условии, что трос не имеет массы) натяжению на лебедке B. Таким образом, единственный способ для B намотать трос и при этом не совершить никакой работы, если натяжение равно 0, и в этом случае объект не получает энергии. и лебедка А также не совершает никакой работы.

Проверим это математически. Предположим, что лебедка А наматывает трос со скоростью в А с силой натяжения Ф Т . Предположим, что объект имеет массу м О и движется на скорости в О . Для удержания натянутого троса лебедка В должна наматывать трос со скоростью в Б "=" в О − в А . Теперь мощность, обеспечиваемая лебедкой А, равна п А "=" Ф Т ⋅ в А а мощность, передаваемая объекту, равна п О "=" Ф Т ⋅ в О . В общем п О ≠ п А . Однако мощность, обеспечиваемая лебедкой B, п Б "=" Ф Т ⋅ в Б Итак, вместе мы имеем:

п А + п Б "=" Ф Т ⋅ в А + Ф Т ⋅ в Б

п А + п Б "=" Ф Т ⋅ ( в А + в Б )

п А + п Б "=" Ф Т ⋅ ( в А + в О − в А )

п А + п Б "=" Ф Т ⋅ в О

п А + п Б "=" п О

Следовательно, лебедка B работает, и мощность обеих лебедок вместе равна мощности, передаваемой объекту, и поэтому энергия сохраняется.

Работы, совершаемые лебедками Б, расходуются только на удержание канатов в одинаковом натяжении в обоих вариантах (как мне кажется), и не участвуют в увеличении КЕ в обоих вариантах.
Физика так не работает. Нельзя указом заявить, что лебедка не увеличивает КЭ объекта. Лебедка B наматывает трос под натяжением, поэтому она работает, и эта работа увеличивает KE объекта.
Я добавил математику к ответу, показывающему, как это на самом деле работает.
Одинаковые энергии передаются 2 объектам. Но они получают разное количество энергии. Где ошибка?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v