Мальчик прыгает из состояния покоя прямо вверх с ровной неподвижной бетонной поверхности. Мальчик массой M отрывается от бетонной поверхности со скоростью v, и его центр масс поднимается на расстояние d до высшей точки движения. Какую работу совершила над мальчиком нормальная сила контакта (N) между ногами мальчика и бетоном?
Итак, здесь, по сути, происходит следующее: мальчик толкает пол, и нормальная сила, действующая на него со стороны пола, отталкивает его на расстояние d. Следовательно, это означает, что работа, выполненная нормальной силой, должна быть Mgd - к нему была приложена нормальная сила, которая заставила его переместиться на расстояние d - однако дан ответ 0. Я не понимаю этот результат, поскольку есть четкий сила и перемещение здесь. Или я как-то неправильно понимаю вопрос?
Редактировать: - «В примере с прыжком пол не выполняет работу. В конце концов, это всего лишь пол, ему неоткуда взять энергию для работы на вас. (Пол лифта получает ее от двигателя лифте.) Когда вы прыгаете, сила от пола, действующая на вашу обувь, увеличивается, но смещения между полом и вашей обувью нет до тех пор, пока ваша обувь не оторвется от пола, и в этот момент силы уже нет. вы двигаетесь вверх во время прыжка, но сила пола не действует на ваше туловище, поэтому пол не выполняет работу. Вся энергия прыжка исходит от внутренней энергии, а не от внешней работы». Но даже тогда у меня остаются сомнения — это была нормальная сила, которая позволила этому восходящему ускорению иметь место, верно? Так почему же он не работает?
Пол обеспечивает ограничение, позволяющее вашему телу прыгать. Когда вы прыгаете, вы увеличиваете силу, действующую на землю, и равная, но противоположная реактивная нормальная сила, действующая на вас, превышает силу тяжести, тем самым отталкивая вас от земли. Однако эта нормальная сила не действует. Вы можете поискать на этом сайте вопросы о прыжках, чтобы узнать подробности.
Чтобы сила совершала работу, она должна действовать на расстоянии. Когда вы отрываетесь от земли, на вас не действует нормальная сила: да, сила; работа, нет.
Это похоже на трение качения; трение качения обеспечивает силу и крутящий момент для противодействия движению, тем самым заставляя объект вращаться, но трение качения не работает. Для трения качения нет никакого относительного движения между мгновенной точкой сокращения и землей. В качестве другого примера рассмотрим жидкость, текущую по трубе; при условии прилипания стенок трубы труба не действует на жидкость. Но сила трения на стенках трубы действительно вызывает градиенты скорости в текущей жидкости, что приводит к потерям энергии (давления) на пути потока.
Триаттикус