Если рассматривать тело из системы отсчета другого тела, которое само ускоряется, будет ли совершена работа псевдосилой, действующей на первое тело в системе отсчета второго тела (при условии, что первое тело имеет смещение относительно второго тела)?
Кроме того, если работа выполняется псевдосилой, можем ли мы сохранить механическую энергию и откуда я знаю, что псевдосила является консервативной силой для сохранения механической энергии?
Я думал над этими вопросами, но я не прихожу к какому-либо выводу.
Да, так называемые псевдосилы работают, и если бы их можно было описать как консервативную силу, то да, соответствующая механическая энергия сохранялась бы. Лучший пример, который я могу найти, — гравитационное притяжение, которое мы ощущаем на поверхности Земли. На самом деле это сумма «истинной» гравитационной силы, обусловленной законом тяготения Ньютона, и зависящей от широты центробежной силы, которую мы испытываем, потому что Земля вращается: это порождает эффективную псевдогравитационную силу, величина которой зависит от широта, которая для большинства наших практических целей считается консервативной.
В этом случае вы не указали, на какое тело действует сила. Второе тело ускоряется, поэтому я думаю, что только оно действует на него с чистой силой. На первое тело не действует псевдосила. Должен быть какой-то контакт, чтобы иметь псевдосилу. Также не ведется работа.
Пример: если я перемещаю мяч, скажем, 2 грамма, на смещение 10 см, и я вижу от эталона мяча другой мяч (тяжелее, скажем, 8 грамм). Проделанная работа = 10*2 дин. По вашему предположению, если я предполагаю, что на другой шар действует псевдосила (что на самом деле не так), то работа, проделанная вами, становится 10 * 8 дин. Как видите, при этом не соблюдается закон сохранения энергии, так как работа псевдосилы должна быть равна работе исходной силы.
Так что в вашем случае псевдосила не работает.
Псевдосила — это реальная сила, т. е. она делает все, что делала бы нормальная сила. Проблема с консервативной природой заключается в том, что если наблюдатель движется причудливым образом, так что каким-то образом вихрь его ускорения становится отличным от нуля, то псевдосила будет неконсервативной. Для наблюдателя, движущегося в одном направлении, сила будет консервативной, и если вы включите ее потенциал в механическую энергию, то да, механическая энергия сохранится.
Псевдосила совершит работу (если отличен от нуля, где d — перемещение тела). Вы также можете использовать теорему о работе-энергии, чтобы подумать об этом - если кинетическая энергия тела изменяется (тело ускоряется и скорость тела изменяется), это означает, что совершается работа, и если псевдосила является единственной. действующая сила, она будет работать.
Условие консервативности любой силы состоит в том, что вихрь силы равен нулю, что эквивалентно нулю работы, проделанной на замкнутом пути. Таким образом, в зависимости от проблемы и не во всех случаях псевдосила может быть консервативной.
В поставленной вами задаче предположим, что в лабораторной системе первое тело покоится, а второе тело ускоряется с ускорением вдоль направления +x (просто для упрощения задачи, но ускорение может быть в любом направлении). В системе второго тела первое тело кажется движущимся (ускоряющимся с ) в направлении -x, поэтому сила (псевдо) должна действовать на первое тело в направлении -x. Это будет работать.
По поводу консервативного характера этой силы - теперь возьмем быть . Второе тело будет наблюдать, как первое тело будет ускоряться с вдоль -х направления. Обратите внимание, что второе тело увидит, как вся лабораторная система координат (и любой объект, не ускоряющийся относительно нее) ускоряется на . Если подумать, это ускорение выглядит в точности как ускорение из-за однородного гравитационного поля. Если представить, что в этой ситуации движется какое-либо тело по замкнутому пути, то проделанная работа будет равна нулю (точно так же, как и в однородном гравитационном поле) — следовательно, псевдосила здесь консервативна.
Чай это жизнь