Почему коробка, движущаяся с постоянной скоростью, не совершает работу?

введите описание изображения здесь

Это был вопрос из прошлой статьи A-Level, и вопрос довольно прост.

Я торопился, поэтому не мог много думать об этой проблеме и выбрал С как мой ответ, проверил его на ключе ответа, и да, мой ответ был правильным. Поэтому я решил еще раз кратко просмотреть варианты и задумался, почему я выбрал С .

По определению Вт "=" Ф × г , и в соответствии с 1-м законом Ньютона, объект с постоянной скоростью означает, что на него не действует неуравновешенная сила, поэтому, если Ф является 0 , говорят, что объект не выполняет никакой работы.

введите описание изображения здесьПоэтому я немного изменил сценарий, представьте, что я толкаю машину с постоянной скоростью, согласно определению, я не работаю с машиной, но мне это кажется не очень интуитивным. Я явно прилагаю всю свою энергию, чтобы толкать машину, что в конечном итоге истощает меня.

Возвращаясь к первому случаю, я предположил, что поверхность, по которой скользит ящик, не имеет трения и находится на массивной вакуумной камере. Если моя рука сначала толкала этот ящик, а через некоторое время я отпустил его, он будет двигаться с постоянной скоростью, это внезапно становится ощутимым, поскольку его ничто не толкает и , следовательно, не выполняется никакой работы.

Кажется, что когда я отпускал коробку без сопротивления, я не совершал никакой работы, но когда я толкал машину, я ее делал. Как-то противоречиво и запутанно. Какую концепцию я упустил? Любое краткое объяснение было бы здорово!

Недостатком этого вопроса (и многих вопросов о работе, которые я вижу во вступительных текстах) является неспособность определить систему и силу (или набор сил), которые следует учитывать. Если учащегося оценивают по рассуждениям и применению принципов физики, то то, как он определяет эти вещи, является частью того, что вы оцениваете, но в таком контексте множественного выбора вы в конечном итоге предполагаете, что учащийся будет определять эти вещи так же, как вопрос. автор сделал. Плохая вещь.
@dmckee Точно! Эти вопросы, по крайней мере некоторые из них, сбивают с толку. Почему бы автору просто не написать «без трения» , они пытаются связать идеальный сценарий с реальным, что явно нехорошо. Откуда студенту знать, что коробка была выпущена и позволила скользить по ней, нас как-то просят думать так, как это делают авторы. Им действительно нужно исправить эту привычку.

Ответы (3)

Ваш пример толкания автомобиля с постоянной скоростью совершает работу, потому что вы прикладываете силу к автомобилю.

Разница в том, что в этом случае есть сила трения, которая также совершает работу, прямо противоположную работе, обеспечиваемой толканием. Работа, совершаемая вами над автомобилем, противодействует работе, совершаемой над автомобилем из-за трения, и, таким образом, чистая кинетическая энергия не изменяется, потому что и вы, и земля совершаете работу над автомобилем.

Ключевым отличием примеров здесь является включение силы, противодействующей движению. В примере с автомобилем, если вы перестанете толкать, трение будет продолжать работать над автомобилем, пока он не остановится; вот почему для движения автомобиля требуется постоянная сила (и, следовательно, работа).

Небольшое замечание: я бы выделил слово «вы», а не «являетесь», курсивом, чтобы подчеркнуть агента, выполняющего работу.
@Triatticus Я хотел подчеркнуть не это. Это было больше со ссылкой на " Итак, я немного изменил сценарий, представьте, что я толкаю машину с постоянной скоростью, согласно определению, я не выполняю работу с машиной, но это не выглядит очень интуитивен для меня ». Я указываю, что согласно определению они выполняют работу; не то чтобы они работают.
@J Mac Итак, в основном вопрос заключался в том, что коробка была выпущена и скользит по этой поверхности без трения, верно?

Вам действительно поможет математическое уравнение, которое является теоремой о рабочей энергии:

г Вт т о т а л "=" г К с у с т е м
г К с у с т е м "=" 0
г Вт т о т а л "=" 0

Надеюсь это поможет!

Я полагаю, что вы не упустили ни одной концепции и уже указали на актуальность трения в примере с автомобилем.

Интуитивно всякий раз, когда происходит что-то, что переводит энергию из одной формы в другую, вы выполняете работу. В примере с автомобилем вы передаете энергию от толчка в нагрев поверхности, с которой машина тренируется. В примере с коробкой трения нет. Если бы коробка ускорялась, то потребовалась бы работа, чтобы подтолкнуть ее к еще более быстрому движению. Но поскольку он движется с постоянной скоростью, никакая энергия не течет ниоткуда куда-то еще. Состояние не изменится, ящик будет двигаться так же вечность.

Почему коробка, движущаяся с постоянной скоростью, не совершает работу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v