Arbeit=Kraft Verschiebung Verschiebung relativ zu was?

Ok, nehmen wir die Gleichung W=FD. Angenommen, eine Kraft von 30 N wirkt über 10 Sekunden auf ein 10 kg schweres Objekt, wodurch es sich 150 Meter über eine reibungsfreie Oberfläche bewegt. Die von dieser Truppe geleistete Arbeit beträgt 30 (150) J. Wenn jedoch zwei 30-N-Kräfte auf dasselbe Objekt aufgebracht werden, bewegt es sich 300 Meter über die gleiche Zeit. Dies weist jedoch darauf hin, dass die von jeder 30-N-Kraft geleistete Arbeit 30 (300) J beträgt, was das Doppelte ist, wenn sie allein drückt. Das ergibt für mich keinen Sinn.

Außerdem, worauf wird die Verschiebung relativ bezogen? Wenn wir die Verschiebung relativ zum CMB nehmen, dann hätte sich die Erde in diesem 10-Sekunden-Intervall um 6270000 M bewegt und die geleistete Arbeit wäre 30 (6270000) = eine lächerlich hohe Zahl

Die Frage läuft also darauf hinaus, welchen Verschiebungswert ich für die Gleichung W = fd nehme?

Die Beschleunigung sollte konstant sein.

Antworten (3)

es bewegt sich 300 Meter über die gleiche Zeit. Dies weist jedoch darauf hin, dass die von jeder 30-N-Kraft geleistete Arbeit 30 (300) J beträgt, was das Doppelte ist, wenn sie allein drückt. Das ergibt für mich keinen Sinn.

"Konstante Kräfte" sind im Physikunterricht leicht zu berechnen, aber im wirklichen Leben sind sie ungewöhnlich, daher hilft die Intuition möglicherweise nicht so sehr beim Verständnis. Stellen Sie sich vor, Sie stehen neben einem angehaltenen Karussell. Glaubst du, du kannst es mit einer Kraft von 100 N drücken? Wahrscheinlich ohne große Schwierigkeiten. Lass es jetzt ziemlich schnell drehen. Glaubst du, du kannst 100 N auf sie anwenden, wenn die Balken vorbeiziehen? Wahrscheinlich nicht, und wenn Sie könnten, würde es erheblich mehr Aufwand erfordern.

Es braucht also mehr Kraft, um eine konstante Kraft auf ein Objekt auszuüben, das sich in die gleiche Richtung bewegt, und über den gleichen Zeitraum wird mehr Energie übertragen.

Wenn wir die Verschiebung relativ zum CMB nehmen, dann hätte sich die Erde in diesem 10-Sekunden-Intervall um 6270000 M bewegt und die geleistete Arbeit wäre 30 (6270000) = eine lächerlich hohe Zahl.

Und doch, ganz richtig. Die kinetische Energie eines Objekts hängt vom Rahmen ab. Woher kam diese Energie? Was auch immer es drückte, es muss etwas verlangsamt worden sein, und sein KE in diesem Rahmen sank um fast den gleichen Betrag.

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Verschiebung ist der Gegenstand unter Kraft. Wenn eine Kraft von 30 N auf ein Objekt von 10 kg für 10 Sekunden einwirkt, beträgt die Verschiebung 150 m. Bei 60 N (oder 2x30 N) beträgt die Nettoverschiebung 300 m.

  • Nun ist die Kraft eine Vektorgröße, sodass eine Kraft von 30 N nur eine Verschiebung von 150 m bewirkt. Wenn also die 2-fache Kraft von 30 N die doppelte Verschiebung bedeutet, dh 300 m
  • Sie müssen die Verschiebung der Nettokraft finden, was auf zwei Arten erfolgen kann:

Addieren Sie die Verschiebung, die durch 2 Kraft einzeln erfolgt ist

oder finden Sie die Nettokraft und dann die Verschiebung mithilfe der Bewegungsgleichung

So

Dies weist jedoch darauf hin, dass die von jeder 30-N-Kraft geleistete Arbeit 30 (300) J beträgt, was das Doppelte ist, wenn sie allein drückt.

Dies ist nicht wahr, da 300 m eine Verschiebung von 60 N und nicht von 30 N sind.

wozu wird die Verschiebung genommen?

Die Verschiebung kann relativ zu einem beliebigen Trägheitsrahmen genommen werden. Arbeit ist eine frameabhängige Größe.

Es ist wichtig zu wissen, dass, obwohl Arbeit rahmenabhängig ist, Energie in allen Inertialsystemen erhalten bleibt.

Dies weist jedoch darauf hin, dass die von jeder 30-N-Kraft geleistete Arbeit 30 (300) J beträgt, was das Doppelte ist, wenn sie allein drückt. Das ergibt für mich keinen Sinn.

Ihre Analyse ist richtig. Es braucht tatsächlich mehr Energie, um die gleiche Kraft mit einer höheren Geschwindigkeit über die gleiche Zeit auszuüben. Wäre dies nicht der Fall, würde keine Energie gespart.