Ich habe Schwierigkeiten, Arbeit zu verstehen

Ich fange gerade erst mit Physik an. Ich studiere in Deutschland, also entschuldigen Sie, wenn ich einige Begriffe falsch verstehe.

Ich versuche zu verstehen, warum „Arbeit = Kraft * Weg“ ist, und ich glaube, ich habe einfach Schwierigkeiten, mir vorzustellen, was Arbeit ist. Ich habe gelernt, dass Kraft das ist, was eine Masse beschleunigen kann, was Dinge wie Reibung oder Schwerkraft ausschließt, also stelle ich es mir einfach vor wie "im Weltraum braucht man 1 N für 2 Sekunden, um eine Masse von 1 kg auf etwa 2 m / s zu beschleunigen". Dies scheint ein logischer Weg zu sein, um Kraft zu messen, da Dinge wie Trägheit und Beschleunigung universelle Konzepte sind.

Aber Force * Way? Schließt dies noch Reibung und Schwerkraft aus? Wenn einige Objekte durch eine bestimmte Kraft entlang eines Weges beschleunigt werden, einige länger brauchen und andere schneller gehen, bedeutet das, dass die Objekte, die länger brauchen, mehr von der Arbeit erfahren als die schnellen? Warum nicht Force * Time, wie in meinem Mass-in-Space-Beispiel.

In allen Beispielen, die ich je höre, sprechen die Leute davon, eine Masse vom Boden zu heben und das als Arbeit zu definieren. Ist Arbeit also die Kraft, die benötigt wird, um ein Objekt über eine bestimmte Distanz gegen eine andere (gegenläufige) Kraft zu „drücken“? Ist diese „andere“ Kraft immer die Schwerkraft?

(Das Gleiche gilt für potentielle Energie: Viele Beispiele für potentielle Energie verwenden die Schwerkraft als einen universellen Teil dessen, was potentielle Energie ist (?)..)

Ich bin so verwirrt, bitte helft mir.

Antworten (2)

Eine Sache, die Ihnen helfen kann, ist zu verstehen, dass Arbeit ein Energieaufwand ist. Wenn Sie zum Beispiel einen Stein einen Hügel hinaufschieben, haben Sie über eine Distanz eine Kraft ausgeübt, also mussten Sie Energie aufwenden. Aber der Kleiderbügel in Ihrem Schrank verbraucht keine Energie, obwohl er eine Kraft aufwendet, um sich über einen bestimmten Zeitraum zu halten - weil er sich über keine Entfernung bewegt. (Wenn du dich mit deinen Armen an der Garderobe hochhalten würdest, würdest du immer noch Energie verbrauchen, aber das liegt an der Biologie - deine Muskeln bewegen sich immer ein wenig, wenn sie Kraft ausüben, selbst wenn du es nur versuchst Halte deinen Körper an Ort und Stelle.)

Danke für die Antwort. Könnte man sagen, dass das F in der Arbeitsdefinition die Kraft ist, die „gegen mich arbeitet“?
Das hängt davon ab, ob Sie über die von Ihnen geleistete Arbeit oder die an Ihnen geleistete Arbeit sprechen.
Ich dachte an Arbeit, die von mir gemacht wurde
Dann sollten Sie die Kraft berücksichtigen, die Sie ausüben. Wenn Sie auf etwas eine Kraft ausüben, übt es natürlich eine Kraft auf Sie zurück (Newtons 3. Gesetz), aber die Richtung der Kraft spielt hier eine Rolle, weil wir das Skalarprodukt der Kraft mit der Verschiebung nehmen. Wenn also zum Beispiel die Kraft in die gleiche Richtung wie die Bewegung geht, dann verrichtest du positive Arbeit, während wenn die Kraft in die entgegengesetzte Richtung der Bewegung geht, dann verrichtest du negative Arbeit.
Wenn Sie zum Beispiel hinter einem Karren stehen und ihn schieben, geben Sie dem Karren Energie, aber wenn Sie vor einem Karren stehen, der sich auf Sie zubewegt, und dagegen drücken, dann nehmen Sie dem Karren Energie weg.

Zunächst einmal beschleunigen Kräfte ein Objekt, wenn die Nettokraft nicht Null ist. Wenn Reibung vorhanden ist, beschleunigt sie tatsächlich ein Objekt. Beschleunigung ist definiert als die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit. Dies ist nicht auf die Erhöhung der Geschwindigkeit beschränkt. Auch die Schwerkraft kann ein Objekt beschleunigen.

Arbeit ist nur definiert als F D (Kraft mal Weg) nur weil es nützlich ist. Arbeit könnte man Kraft*Zeit nennen, aber das nennt man Impuls. Die Namensgebung ist willkürlich. Aber jeder hat andere Eigenschaften.

In Bezug auf die Einbeziehung von Schwerkraft und Reibung ist die Verwendung dieser Kräfte in der Arbeitsgleichung vollkommen in Ordnung und kann in vielen Fällen nützlich sein

Danke für die Antwort. Ich bin mir aber nicht sicher, ob ich das verstehe. Ist Arbeit also nur „virtuell“ (also nicht wirklich etwas zu messen)?
@JohnSmith keine Arbeit kann gemessen werden. Aber ich sagte, dass Kraft*Distanz zufällig Arbeit genannt wird. Es kann auch anders heißen. Um die Arbeit zu messen, misst du die Kraftgröße und multiplizierst sie mit der Entfernung
Kann man sich reine Arbeit überhaupt vorstellen? Wie im Masse-im-Raum-Beispiel, oder war das Beispiel auch nicht korrekt?
@JohnSmith Ich verstehe nicht. Deine Rechnung ist richtig. Eigentlich haben Sie die Impuls-Impuls-Theorie entdeckt.
Ich habe Schwierigkeiten, Arbeit zu verstehen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v