Ein Block gleitet horizontal mit einer Anfangsgeschwindigkeit über einen Tisch . Die Reibungskraft bringt es zur Ruhe, nachdem sein Massenmittelpunkt die Distanz zurückgelegt hat .
Welche Arbeit verrichtet die Reibungskraft?
Meiner Meinung nach sollte es Null sein, weil der Kontaktpunkt von Block und Tisch, auf den die Reibung wirkt, immer in Ruhe ist.
Aber der gesunde Menschenverstand sagt, der Verlust an KE ist die Arbeit, die durch die Reibungskraft geleistet wird.
Wo gehe ich falsch?
Gemäß der Newtonschen Mechanik ist es wahr, dass der Tisch eine gleiche, aber entgegengesetzte Kraft gegen die daraus resultierende Schwerkraft ausübt , Wo ist die Auf/Ab-Dimension. Allerdings bewegt sich der Kulissenstein deutlich in der Dimension (dh horizontal über den Tisch). Und es wirkt auch noch eine Kraft, nämlich Reibung. Der Block erzeugt weder eine eigene Kraft, um der Reibung entgegenzuwirken, noch wirkt eine andere Kraft (außer der Schwerkraft und der Normalkraft) auf ihn. Infolgedessen wird der Block durch Reibung verzögert, bis er zum Stillstand kommt. An diesem Punkt ist die gesamte kinetische Energie des Blocks abgebaut. Somit,
Ich überlasse es Ihnen, den Rest zu lösen. Hoffentlich beseitigt das die Verwirrung, da es sich anhört, als hätten Sie Dimensionen verwechselt und verwirrt Und .
Nein, der Kontaktpunkt ruht nicht. Es bewegt sich mit dem Block. Sie verwechseln wahrscheinlich die Rollbewegung, bei der der Kontaktpunkt immer in Ruhe ist. Dort ist der Kontaktpunkt Ruhe, da der tiefste Punkt auf der Scheibe zwei Beiträge hat, einen aufgrund der Vorwärtsbewegung der Scheibe als Ganzes (v) und einen in Rückwärtsrichtung aufgrund der Rotation ( ). Wenn der Kontaktpunkt ist in Ruhe und die Bewegung ist reines Rollen. In diesem Fall findet jedoch keine Rotation statt. Der Berührungspunkt (oder eher die Punkte in den meisten Fällen) bewegt sich nur mit dem Rest des Blocks mit der Geschwindigkeit v. Dann ist die Verlustleistung: und die geleistete Arbeit ist .
Adrian