Ein hochgeschleuderter Gegenstand steigt auf eine Höhe hhh und wird auf der Höhe h/2h/2h/2 gestoppt. Was ist die geleistete Arbeit?

Also, ich hatte diese Frage jetzt seit ein paar Tagen im Kopf, angenommen ein Massenobjekt M wird von einer Person hochgeworfen. Jetzt würde die am Objekt verrichtete Arbeit in Form von potentieller Energie gespeichert werden, jetzt steigt sie zu einer Höhe auf H und die Person möchte das Objekt in der Höhe anhalten H / 2 was wäre die Arbeit, die erforderlich wäre, um es zu stoppen, würde es sein M G H sich selbst oder etwas anderes, und wenn ja, was würde mit unserer "zusätzlichen" Muskelenergie passieren?

Antworten (3)

Ich denke, dass dies ziemlich einfach beantwortet werden kann, vorausgesetzt, Sie betrachten nur eine Gravitationskraft. Ich denke jedoch, dass Sie dieses Problem immer noch mit quadratischem oder linearem Widerstand lösen könnten (auch wenn dies die Dinge ein wenig verkomplizieren würde).

Wir wissen, dass die an einem Objekt geleistete Arbeit ist W = Δ K = 1 2 M ( v F 2 − v ich 2 ) . Da wir wissen, dass die Gravitationsbeschleunigung konstant ist, können Sie die Geschwindigkeit in jeder Höhe mithilfe einer kinematischen Gleichung auflösen, die dann in die obige Gleichung eingesetzt werden könnte. Jetzt müssen Sie nur noch darüber nachdenken, wo die gegebenen Werte in die obige Gleichung eingesetzt werden müssen, und für die Arbeit auflösen.

Ihre verbrauchte Muskelenergie = mgh (diese Energie wird vollständig verwendet, egal ob es sich um die Höhe h oder h/2 handelt

Wenn Sie werfen wollen, um es bei h / 2 zu stoppen, ist eine äußere Kraft erforderlich, um es zu stoppen

∫ F e X T + ∫ F N Ö N C Ö N S e R v A T ich v e = δ KE + potentielle Energie

Über fallende Werte

∫ F e X T +0= mgh

Note# (Summe aus potentieller und kinetischer Energie an jedem Bewegungspunkt ist konstant)

Eine Antwort auf andere

Wenn Sie einige andere Kräfte wie den Luftwiderstand berücksichtigen, müssen Sie sicherlich die Arbeit hinzufügen, im Allgemeinen werden Fragen durch Ignorieren des Luftwiderstands gelöst

Für die praktische Situation

∫ F e X T + ∫ F N Ö N C Ö N S e R v A T ich v e = δ KE + potentielle Energie

∫ F e X T = δ KE + potentielle Energie - ∫ F N Ö N C Ö N S e R v A T ich v e

da die durch nicht konservative Kraft geleistete Arbeit negativ ist, ist die äußere Nettokraft größer als mgh

Für die Beschleunigung, von der @burarian spricht, können Sie in die Werte eintauchen δ KE

Ich bin mit der Antwort von @ Anusha nicht einverstanden.

Die Menge an Arbeit, die Sie investieren müssen, um das Objekt zu beschleunigen, sobald es sich in Ihrer Hand befindet, hängt davon ab, „wie schnell“ es abgebremst werden soll. Wenn Sie es sehr langsam verlangsamen würden, wäre es ein kleiner Arbeitsaufwand, aber wenn Sie wollten, dass es schnell abbremst, wäre es eine große Menge.

Beziehen Sie sich auf diese Antwort hier

Es gibt ein Argument für beide, aber ich stimme dieser Antwort eher zu. Arbeit ist in ihrer einfachsten Form einfach W = F × r, wobei F die Kraft und r die Verschiebung ist. Wir sollten die ansteigende Arbeit, die fallende Arbeit und das Stoppen der Arbeit berechnen und dann eine geeignete Summierung verwenden, um zu einer endgültigen Antwort zu kommen. Ich würde es vermuten
W = M G H − F S T Ö P ⋅ R S T Ö P
Obwohl ich Anushas Antwort erneut lese, vermute ich, dass es sich eher um ein Plus als um ein Minus handeln könnte. In jedem Fall sollte dies funktionieren (vorausgesetzt, wir ignorieren den Luftwiderstand).
Ein hochgeschleuderter Gegenstand steigt auf eine Höhe hhh und wird auf der Höhe h/2h/2h/2 gestoppt. Was ist die geleistete Arbeit?
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