Angenommen, ein Mann läuft auf einer Straße. Reibung übt eine Kraft aus, daher beschleunigt er, aber die Reibung ist statisch und leistet daher keine Arbeit. Wir wissen, dass die Änderung der kinetischen Energie auf die interne Arbeit seiner Muskeln zurückzuführen ist.
Nehmen wir nun an, dass derselbe Mann auf einem Holzbrett läuft, das auf einer reibungsfreien Oberfläche gehalten wird. Als der Mann vorangeht, geht die Planke hinterher. Am Kontaktpunkt übt die Reibung eine Kraft in Vorwärtsrichtung aus, die den vorausfahrenden Mann beschleunigt, aber da sich die Planke selbst nach hinten bewegt, geht der Kontaktpunkt nach hinten. Daher ist die vom Bodenrahmen geleistete Arbeit negativ. Aber wenn ich meinen Rahmen zum Brett ändere, dann ist die Arbeit wieder null. Somit ist die Arbeit rahmenabhängig.
Ist meine Schlussfolgerung richtig? Und ich denke immer, wenn die Berechnung der Arbeit rahmenabhängig ist, dann verpassen wir vielleicht verschiedene Arten von Arbeit, wenn wir Physik theoretisieren, was zu Konzepten wie dunkler Energie führen kann. Wie Physiker darüber denken.
Somit ist die Arbeit rahmenabhängig. Ist meine Schlussfolgerung richtig?
Ja. Die Arbeit ist rahmenabhängig. Dies lässt sich leicht erkennen, wenn man feststellt, dass die Entfernung bildabhängig ist und seitdem dann funktioniert auch die Rahmenvariante.
Beachten Sie, dass der von Ihnen beschriebene Plankenrahmen nicht träge ist. Energie ist also nicht trivial und wird in diesem Rahmen nicht einmal konserviert. Aber trotz dieser Komplikation war Ihre Schlussfolgerung richtig.
Wenn die Berechnung der Arbeit rahmenabhängig ist, verpassen wir möglicherweise verschiedene Arten von Arbeit, wenn wir Physik theoretisieren, was zu Konzepten wie dunkler Energie führen kann
Nein, es gibt keine Verbindung zwischen den beiden. Dunkle Energie ist ein spezifischer Begriff im derzeit besten Modell des Universums.
Vom Bodenreferenzrahmen aus wird keine Netzwerkarbeit ausgeführt. Reibung hat Sie um eine Entfernung von sagen wir verschoben . Die gleiche Reibung verschob aber auch das Holzbrett um eine Strecke . Diese beiden heben sich perfekt auf, und dies kann realisiert werden, indem man bemerkt, dass der Massenmittelpunkt während dieses Prozesses fest bleibt.
In Bezug auf das Holzbrett oder den Mann haben sie jedoch tatsächlich Arbeit geleistet. Dies liegt daran, dass beide Nicht-Trägheitsrahmen sind, in denen die Newtonschen Gesetze nicht gelten. Es gibt keine offensichtlich gleiche und entgegengesetzte Kraft, die zurück ausgeübt wird, und es scheint, dass die Arbeit aus dem Nichts getan wurde. Aus diesem Grund wird eine Pseudokraft hinzugefügt, um aus nicht-inertialen Rahmen einen Sinn zu machen.
Das Konzept der dunklen Energie hat nichts mit dem Bezugsrahmen zu tun und wurde durch eine Reihe von Experimenten theoretisiert, um die Expansionsrate des Universums zu erklären.
Biophysiker