Почему сила трения не действует на автомобиль?

Формулировка вопроса из классической механики Дэвида Морина:

Сила трения о землю о шины заставляет автомобиль замедляться. Но эта сила не действует на автомобиль, потому что земля не движется .

Я не понял сути! Земля прикладывает силу трения к машине, и она движется в направлении, противоположном машине, т.е. работа, совершаемая землей, должна быть отрицательной (так я думал).

Кроме того, Земля также не движется, когда она воздействует на объект гравитационной силой, совершая работу.

Может кто-нибудь прояснить это, пожалуйста?

земля оказывает трение на шины, которые могут свободно вращаться. попробуйте сделать бесплатную диаграмму тела, чтобы помочь вам понять

Ответы (2)

Точка, в которой земля прикладывает силу к автомобилю, является мгновенным центром вращения . В этот момент, если шины не скользят, относительное движение в горизонтальном направлении между шиной и дорогой отсутствует.

Поскольку в каждой точке между ними нет относительного движения, с этим не связано никакого смещения, и оно не работает.

Работа идет от тормозов. Тормозная колодка скользит по точке контакта на колесе, и это имеет смещение и силу, действующую при относительном движении. Изменяя скорость вращения шины, тормоз выполняет свою работу. Шины на дороге только облегчают передачу импульса.

Это означает, что в каждый момент времени, когда шина находится в контакте с землей, относительная скорость шины равна нулю. Следовательно, в этот момент совершенная работа равна нулю. Поскольку это продолжается по мере качения шины, мы можем сказать, что сила трения не действует на шину. Я правильно понял?
У меня возникло возражение, но я думаю, что разрешил его. Если мы нарисуем автомобиль несколько раз во время торможения и на каждом рисунке покажем (обратную) силу, действующую на шины со стороны дороги, то создастся впечатление, что у нас есть сила, точка приложения которой движется в направлении, противоположном направлению торможения. сила. Это соответствует силе, совершающей работу. Мое решение: на каждой диаграмме мы рисуем д я ф ф е р е н т сила (а не просто сила другого размера). Так ли это или софистика?
@PhilipWood ... Почему точка приложения перемещается? Потому что каждый раз мы привлекаем одну и ту же силу сопротивления...?
@Nehal Samee… Не следуй тому, что ты имеешь в виду. Я имел в виду, что если нарисовать автомобиль в различных точках дороги, когда он остановится, мы сможем нарисовать «обратную» силу, действующую на автомобильные шины от дороги для каждого выбранного нами положения автомобиля. Итак, у нас есть сила с подвижной точкой приложения, и мы обычно говорим, что совершается работа. Но действительно ли это одна и та же сила для каждого положения автомобиля или каждый раз разная сила, и в этом случае работа не совершается (поскольку М о р я н цитата говорит).

Сила трения о землю о шины заставляет автомобиль замедляться.

Нет . Сила трения от тормозов заставляет автомобиль замедляться.

Тот факт, что они могут раскаляться докрасна*, должен быть очевидным показателем этого.

  • Посмотрите Nova, где показывают испытания тормозов 777-го. Они были ярко -желтыми.
В ньютоновской физике тело меняет свою скорость, только если результирующая сила ф р о м   о ты т с я д е действует на тело. Сила (или, правильнее, силы) от земли в случае автомобиля. Что это такое с а ты с е с замедление автомобиля, трение в тормозах или сила со стороны дороги — это философский вопрос.
Действительно, и неизменно, когда я вижу вопросы о том, "кто сделал работу?" здесь, на SO, это как раз одна из тех «философских проблем». Хотя в данном случае конечная причина - "ваша нога".
«В природе нет ни причины, ни следствия; природа просто я с . [Эрнст Мах. За перевод не ручаюсь.]