Теорема о работе-энергии для системы

Изучая сохранение энергии на Морине, я нашел это объяснение теоремы работы-энергии для системы.

Сформулированная ранее теорема о работе и энергии относится к одной частице. Что, если мы имеем дело с работой, выполняемой над системой, состоящей из различных частей? Общая теорема о работе и энергии утверждает, что работа, совершаемая над системой внешними силами , равна изменению энергии системы. Эта энергия может принимать форму (1) общей кинетической энергии, (2) внутренней потенциальной энергии или (3) внутренней кинетической энергии (тепло попадает в эту категорию, потому что это просто случайное движение молекул). Таким образом, мы можем записать общую теорему работа-энергия как

Вт внешний "=" Δ К + Δ В + Δ К внутренний .
У точечной частицы нет внутренней структуры, поэтому у нас есть только первый из трех членов в правой части.

Используя теорему Кенига

Δ К система "=" Δ К + Δ К внутренний
так что у нас есть

Вт внешний "=" Δ К система + Δ В


Тем не менее, рассматривая систему н материальные точки имеет место следующее.

Вт "=" Δ К система

Но здесь

Вт "=" Вт я "=" ( Вт я ( доб. ) + Вт я ( инт ) )
: количество рассматриваемой работы представляет собой сумму работы, выполненной в каждой точке (как от внешних, так и от внутренних сил).

А вообще у нас такого нет Вт я ( инт ) "=" 0 .

Контрпример: две массы гравитационно притягиваются друг к другу.


Я смущен этим, один из этих двух контрастирует с другим?

Ответы (1)

Вт "=" Δ К система и Вт внешний "=" Δ К система + Δ В согласуются друг с другом тогда и только тогда, когда Δ В "=" Вт внутренний . Последнее является определением потенциальной энергии для консервативных сил.

Таким образом, приведенное уравнение справедливо, если все внутренние силы консервативны.

Почему обязательно держится, что Вт я н т "=" Δ В ? Внутренняя сила может быть неконсервативной
Конечно, может. Разложение энергии на общие, потенциальные и внутренние вклады, а также ссылка на теплоту навели меня на мысль, что в вашем учебнике рассматриваются только «энергосберегающие» системы, например газ в термодинамике. Если в вашем учебнике эта гипотеза не упоминается, меняйте учебник! Я перефразирую свой ответ, чтобы прояснить это.
мы узнали, что внутренние силы, которые включают в себя ограничивающие силы между частями системы, не участвуют в работе, поскольку смещения перпендикулярны ограничивающим силам; если мы далее рассмотрим частицу, действующую на другую, то сила второй частицы на первую будет равна и противоположна первой и, таким образом, результирующая сила может быть равна нулю, а такие пары внутренних сил всегда можно найти.
@drvrm: сдерживающие силы - это всего лишь один пример внутренних сил, из них нельзя сделать общий вывод. Во-вторых, отмена внутренних сил не означает отмену внутренних работ, потому что скорости ваших двух частиц не равны.