このような状況で、人が行った作業は、そのオブジェクトで行われた作業と同等ですか?

Luis Averhoff 11/05/2015. 4 answers, 547 views
newtonian-mechanics forces work definition

物体に摩擦を伴う床に一定の力を加えた場合、その物体で行われた作業は、その物体で行われた作業と同じですか? 床が平らであり、オブジェクトが右に押されていると仮定します。

たとえば、300 Nのオブジェクトをプッシュして、私が行った作業が200 Jの場合、そのオブジェクトで行われた作業は200 Jですか?

彼らはどちらも同じ力を共有しているので、私は「はい」と言います。 これらの力は、力線図上に描くと重力、摩擦、法線力、力が加えられます。

換言すれば、人物と対象物は同じ力線図を有することになる。

4 Answers


W. Barnett 11/05/2015.

答えは実際にはnoです。

オブジェクトの運動エネルギーは変化しないので、 on the objectネットワークは0Jに等しくなります。オブジェクトに対して積極的な作業をしていますが、摩擦はマイナスの仕事をしています。 エネルギーを取る。 だから、あなたはまだオブジェクト上で作業をすることができますが、運動エネルギーを変化させるオブジェクト上のネットワークは0にすることができます。これは、オブジェクトがそれに作用する力があっても機械的な平衡。 私はこれがあなたの質問に答えるのを助けたと思います。


Ján Lalinský 11/05/2015.

人によって行われた作業は、人によってオブジェクトに対して行われた作業と同じですが、摩擦力が同じように機能するため、オブジェクトで行われた全作業と同じではありません。


Anni 11/05/2015.

ケースIst:オブジェクトによって行われた作業

物体には4つの力、すなわち$ mg $、法線力、人によって加えられる力、摩擦力があります。 通常の接触力と$ mg $は、人間が及ぼす力の方向に対して垂直であり、したがって摩擦力を含むことはないが、人間によるx方向力と摩擦は反対であるため、正味の力は$$ F - \ mu N = F_ {net} = ma \ ldots(1)$$ $ m =そのオブジェクトの$ massと$ N = mg $ここでオブジェクトは$ s $メートルの方向にしたがって、方程式(1)は$$ Fs \回cos(0 ^ o) - \ mu Ns \回cos(180 ^ o)= F_ {net} s \回cos(0 ^ o)\ implies Fs + \ muNs = F_ {net} s = W \ ldots(2)$$

ケースIInd:人によって行われた作業

オブジェクトに力$ F $を置くと、オブジェクトは等しく逆向きの力$ F $と$ \ mu $ Nを出すでしょう。人の変位は$ s $で逆方向ですcos(180)= Fs - \ mu Ns \ ldots(3)$$である。 あなたはなぜ摩擦力が男に力を入れるのを助けているのかという理由で、私がその男に摩擦力を含まない理由について質問します。

式(2)と(3)から、人間は仕事が少なくなっていることがわかります


D. Ennis 11/17/2016.

この質問に対処するには、仕事の定義が必要です。 最も真実な定義は、仕事はあるシステムから別のシステムへの距離の移動による力の伝達であるということです。 すべての状況で明確な分析につながるので、この定義を直接適用するのは非常に有益ですが、作業コンセプトは混乱しやすく、誤って適用されることがよくあります。

ブロックを押す男の場合、彼からのエネルギーはブロックと床を含むsystem転送される。 それは人間の化学エネルギーとして始まり、ブロック内の運動エネルギーとブロック内の熱エネルギー、そして床の熱エネルギーとして終わる。 したがって、彼が行った作業は、ブロックとフロアからなるシステムで行われた作業と同じです。

私たちは、摩擦力がブロックからエネルギーを転送するとは言いませんが、最初にその人から転送されたエネルギーのすべてがブロックに入り、何らかの形で一時的にそこに格納されることを意味しません。 さもなければ、摩擦はそれからどのエネルギーを移動させるでしょうか? したがって、人間によって行われた作業がブロック上で行われた作業と同じでなければ、摩擦力はブロック上で機能するとは正確には言えません。 面白いですね。

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