Почему вы не совершаете никакой работы, перенося тело на горизонтальное расстояние?

Работа, совершенная над объектом, равна

Ф Д потому что ⁡ ( а н г л е ) .
Так что, естественно, если вы поднимаете книгу с пола на стол, вы работаете над ней, так как вы прикладываете силу на расстоянии.

Тем не менее, я часто вижу, что пример переноса книги через горизонтальное расстояние не работает. Приведенное рассуждение таково: сила, которую вы прикладываете, находится на расстоянии по вертикали, противодействуя силе тяжести и, следовательно, не в направлении движения.

Но наверняка вы должны прикладывать силу (и, следовательно, работать) в горизонтальном направлении, поскольку книга остановилась бы из-за трения о воздух, если бы не ваши пальцы?

Работает ли приложение силы на расстоянии только в том случае, если оно вызывает ускорение? Это не имело бы смысла в моем уме. Если вы тащите сани по снегу, вы все равно совершаете над ними работу, так как сила направлена ​​в сторону движения. Это происходит, даже если скорость постоянна из-за трения,

У нас уже есть немало вопросов о различии между физической работой и мышечным усилием и о том, как их примирить. Я думаю, что physics.stackexchange.com/q/1984 является ведущим примером класса, и вы найдете там много других ссылок (см. боковую панель «Связанные»).
Теперь, когда я снова смотрю на ответы на связанный вопрос, я должен сказать, что многие из них довольно бедны. Я также не нахожу другого вопроса с заметно лучшим набором ответов.
@dmckee Я начал писать ответ до вашего первого комментария и не увидел ни одного вопроса, который бы действительно хорошо касался специфики (хотя я не просматривал 4 страницы ссылок). Если вы считаете, что ответ следует удалить или вместо этого разместить в другом вопросе, просто дайте мне знать.
Но мой вопрос не совсем о физической работе и мускульных усилиях. Это может быть любая сила. Все равно спасибо

Ответы (3)

Да, при учете таких факторов, как сопротивление воздуха и биологические процессы, явно используется энергия и где-то совершается работа .

Если вы рассматриваете только книгу, движущуюся с постоянной скоростью в горизонтальном направлении, вы можете сказать, что над книгой не совершается чистая работа .

Если мы проанализируем его дальше, вы обнаружите, что если он движется с постоянной скоростью, то должна существовать какая-то другая сила, действующая на него, чтобы противодействовать силе сопротивления. Это сила, прилагаемая вами при перемещении книги.

Если эта книга движется с постоянной скоростью, это должно означать, что результирующая сила, действующая на книгу в горизонтальном направлении, равна 0 . Если это так, то чистая работа в горизонтальном направлении, необходимая для поддержания его движения с горизонтальной скоростью, равна нулю. Работа, проделанная человеком над книгой, точно уравновешивается работой сопротивления воздуха на книге, и, следовательно, нет чистой работы.

Работа требуется для того, чтобы человек перемещал книгу по воздуху с постоянной скоростью, потому что работа, совершаемая сопротивлением воздуха, должна компенсироваться, но чистая работа над книгой во время этого движения отсутствует.

Также часто предполагается, что сопротивлением воздуха можно пренебречь. В этом случае не потребуется работы, чтобы книга двигалась с постоянной скоростью. Я подозреваю, что они делают такое предположение, когда обсуждают работу.

Вы также можете рассмотреть ситуацию, когда вы начинаете с места и заканчиваете на месте, преодолев некоторое расстояние. Вы можете видеть, что проделана работа по ускорению и замедлению книги. С точки зрения энергии/работы работа, необходимая для замедления книги, прямо противоположна работе, необходимой для того, чтобы разогнать ее до скорости движения. Это также означает, что в течение всего путешествия над книгой не совершается никакой чистой работы (хотя и человек, и воздух будут иметь над собой чистую работу).

Спасибо, ваш ответ в значительной степени отражает мою собственную интуицию. Но один вопрос. Ваша последняя фраза. «хотя и человек, и воздух будут иметь сетевую работу над ними)». Я этого не понимаю — разве к человеку не относится то же самое, что и к книге?
@JanF.S По крайней мере, не для эфира. Это будет приведено в движение человеком, проходящим через него. Я думаю, вы бы не назвали это «работой» над человеком, поскольку трение о землю будет противодействовать силе книги; но у человека также есть чистое изменение энергии в этом процессе, в отличие от книги.
Какое чистое изменение энергии будет для человека? Если он остановится, то его кинетическая энергия снова будет равна нулю, а потенциальная энергия не имеет значения. Я полагаю, вы не имеете в виду биохимические изменения в мышцах?
@JanF.S Да, внутренняя энергия для преодоления энергии, необходимой для борьбы с сопротивлением воздуха. То же самое было бы применимо, если бы это был не человек, а устройство. Было бы что-то , дающее энергию, чтобы оно могло преодолеть это.

Теорема работа-энергия была бы весьма полезна для вас.

г Вт н е т "=" г К с у с т е м
Поскольку скорость постоянна,
г К с у с т е м "=" 0
г Вт час а н г + г Вт р е с я с т а н с е "=" 0
Это не означает, что работа, проделанная вашей рукой, равна нулю, но чистая работа, проделанная вашей рукой, а также силы сопротивления равны нулю.

Вы работаете над книгой. Чтобы нести книгу в горизонтальном направлении, вы двигаетесь с силой, равной массе человека плюс масса книги, умноженная на ускорение. F = Ma, где M — общая масса. Следовательно, совершенная работа равна произведению силы на пройденное расстояние. Вы должны продолжать прилагать усилия, чтобы преодолеть сопротивление атмосферы и трение о землю.

Почему вы не совершаете никакой работы, перенося тело на горизонтальное расстояние?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v