Identifizieren der kinetischen Energie im Arbeitsenergie-Thorem

Ich bin neu in diesem Thema und kann keinen Weg finden, die Fragen zu lösen, obwohl ich die Kräfte identifiziere, die die Arbeit erledigen .... Ich bin verwirrter über den Teil der kinetischen Energie. Können Sie mir sagen, wie ich es bei der Verwendung von Arbeitsenergie in solchen Fällen identifizieren kann, in denen es nicht angegeben ist? Zum Beispiel :

Wenn ein Körper der Masse m durch eine Kraft tangential zur Flugbahn den Hügel hinaufgezogen wird, bestimmen Sie die Arbeit, die diese Kraft verrichtet, wenn der Reibungskoeffizient μ ist. Die Beschleunigung ist für diesen Fall Null.

Meine Bemühungen:

Ich kann nur vier auf den Körper wirkende Kräfte identifizieren:

(1) aufgebrachte Kraft (F)

(2) Normalkraft (N)

(3) Reibung (f)

(4) Gewicht (W)

Verwendung des Arbeitsenergiesatzes:

∑ A l l   F Ö R C e S W = Δ K
W W + W N + W F + W F = Δ K

Wie werden wir rechnen Δ K und wird die durch Reibung geleistete Arbeit konstant sein, weil mir der Weg nicht linear erscheint?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich glaube, wir sollten davon ausgehen, dass die Kiste oben ankommt und dort oben stehen bleibt. Δ K ist dann zwischen Start- und Endpunkt Null.
@Steeven Ich kann mir vorstellen, dass es das einzig logische ist. Ich hasse es, wenn wir solche Dinge annehmen müssen. Müssen wir auch Reibung integrieren oder etwas erscheint mir nicht linear? In diesem Fall bc Der Pfad
Nein, Sie müssen sich nicht integrieren. Hinweis: Wenn ein Teil der Trajektorie vertikal ist, was wäre dort die Reibungsarbeit?
@npojo Ich bin verwirrt über das, was Sie sagen ... können Sie das in einer Antwort bitte näher erläutern
Die Frage (wie durch den cremefarbenen Hintergrund hervorgehoben) kann nicht beantwortet werden. Wir müssen wissen, ob der Körper mit konstanter Geschwindigkeit oder mit konstanter Beschleunigung (und wenn ja, wie stark) gezogen wird … Wenn das Ziehen mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen würde, würde die kinetische Energie nicht in die Berechnung einfließen.
@GENESECT Wir sollen keine Hausaufgaben beantworten. Schreiben Sie einfach die Gleichung für die gegen die Reibung verrichtete Teilarbeit für einen geraden Hangabschnitt auf θ und stelle die Gleichung um.
@npojo, warum müssen wir den Winkel Theta mit gerader Flugbahn verwenden? Kannst du mir das erklären? Ich kann die Integeration selbst machen
@GENESECT, was ist die Antwort auf diese Frage?
@Mitchell Die gegebene Antwort ist W F =mgh+μmgl
@PhilipWood Warum sollte eine konstante Geschwindigkeit in einer solchen Flugbahn wichtig sein? Wird die Flugbahn die Geschwindigkeit nicht in gewissem Maße beeinflussen
Denn Sie werden feststellen, dass die tatsächliche Flugbahn nicht wichtig ist. Nur die horizontale Projektion davon.
@npojo während der Integration müssen wir unter Verwendung einer horizontalen Flugbahn in einem Winkel Thetha für einen infinitesimal kleinen Abstand ds, rechts, integrieren
∫ S μ ∗ N D S = ∫ S μ ∗ M G ∗ C Ö S ( θ ) D S = ∫ S μ ∗ M G ∗ [ C Ö S ( θ ) D S ] = ∫ L μ ∗ M G D l = μ ∗ M G ∗ L .
@npojo Ich habe das mit einer horizontalen Flugbahn für eine unendlich kleine Entfernung gemacht und sie dann so integriert, wie Sie es getan haben

Antworten (1)

Das wichtigste Detail bei dieser Frage ist, dass die Beschleunigung Null ist, was bedeutet, dass die kinetische Energie des Blocks während des gesamten Prozesses gleich ist. Das entfernt also die Δ K E Begriff für uns.

∴ W F + W F + W G R A v ich T j = 0 = Δ K E ,

Ich werde nur über den Reibungsteil der Frage sprechen.

Normalerweise betrachten wir die Länge des Wegs, den ein Körper zurücklegt, um die Arbeit durch Reibung zu finden, aber hier passiert etwas anderes. Sie haben die horizontale Nettoverschiebung des Blocks erhalten, was als Hinweis darauf dienen sollte, dass die Frage einen bestimmten Zweck hat.

Ich kann mit der Antwort nicht zu explizit sein, aber ich würde Ihnen vorschlagen, die Arbeit durch Reibung für eine infinitesimale Verschiebung entlang der Kurve zu finden. Sie müssen eine einfache Manipulation in der Gleichung vornehmen und Sie werden zu Ihrer Antwort kommen.

Warum müssen wir anstelle der gesamten Flugbahn eine gerade Flugbahn in einem Winkel Theta für die Inegeration verwenden?
Nun, Sie fragen nach der Definition von Integration. Sie wissen, wie man die Arbeit findet, es ist das Skalarprodukt zwischen der Kraft und dem Verschiebungsvektor. Wenn wir also eine so unendlich kleine Verschiebung betrachten, für die wir die Arbeit ohne Schweiß berechnen können, können wir die ganze Arbeit bekommen. Was wir also tun, ist die ganze infinitesimale Arbeit für all die infinitesimalen Verschiebungen entlang der Trajektorie hinzuzufügen. Auf diese Weise erhalten wir die gesamte Arbeit durch Reibung. Und so funktioniert Integration auch.
Der Grund, warum wir auf diese Weise rechnen, liegt einfach darin, dass sich die normale Reaktion zwischen dem Block und der Ebene bei jeder infinitesimalen Verschiebung ändert, was uns eine variable Kraft gibt, da die Reibungskraft von der Normalkraft zwischen zwei relativ zueinander gleitenden Körpern abhängt. Deshalb müssen wir die Integration verwenden. Daher betrachten wir den Fall einer infinitesimalen Verschiebung, für die die Reibungskraft konstant ist, und wir addieren alle diese infinitesimalen Arbeitsterme, um die gesamte Arbeit zu erhalten.
Es gibt μmgl, nachdem ich die Integration durchgeführt habe, also ist es richtig
Und da ist deine W F R ich C T ich Ö N .
aber wenn wir davon ausgehen, dass die Reibung auf jedem Weg variabel ist, bedeutet das nicht, dass sich die kinetische Energie auf jedem Weg ändert
Wir müssen uns nicht allzu sehr damit befassen, da in der Frage angegeben ist, dass die Beschleunigung Null ist, Punkt. Dies ist jedoch so möglich, dass die Nettokraft auf das Teilchen bei jeder infinitesimalen Änderung Null ist. Dies kann passieren, wenn die Resultierende aus F und Reibung und deren Resultierende mit der Normalkraft die Gravitationskraft genau aufhebt. Wir haben 3 variable Kräfte und es ist nicht schwer vorstellbar, dass ihre Nettoresultierende mit der Schwerkraft Null sein könnte.
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