Mechanik: Was bedeutet eigentlich Arbeit gegen Widerstand?

Bedeutet „gegen Widerstand geleistete Arbeit“ die Kraft, die zur Überwindung der Reibung benötigt wird, dh die Größe der Reibungskraft selbst x Weg? oder bedeutet es die Arbeit, die durch die Nettokraft geleistet wird, dh (die treibende Kraft - die Widerstandskraft) x Entfernung? Könnten Sie bitte eine klare und genaue Definition geben?

TLDR: Wenn Sie eine konstante Kraft auf ein Ding ausüben, während sich das Ding bewegt, dann sagt Ihnen das Skalarprodukt der Kraft und der Verschiebung des Dings, wie viel Arbeit Sie daran geleistet haben (oder, je nach Vorzeichen, wie viel Arbeit es geleistet hat). auf dich.)
Um ganz genau zu sein, Arbeit wird von einer Kraft verrichtet, nicht von einem Objekt. Die durch die Reibungskraft verrichtete Arbeit ist das Punktprodukt aus der Reibungskraft und der Verschiebung des Kontaktpunktes. Sie ist normalerweise negativ (Reibungsabbauenergie), kann aber auch positiv sein (Reibungsenergie hinzufügend)
danke für die Beantwortung dieser Frage.

Antworten (1)

Nehmen wir das Beispiel, eine Kiste auf den Boden zu schieben. Es müssen zwei Reibungskräfte überwunden werden, statische Reibung (die keine Arbeit erfordert) und kinetische Reibung (die Arbeit erfordert).

Wenn Sie zunächst versuchen, die Box zu drücken, bewegt sie sich nicht, bis die von Ihnen ausgeübte Kraft die maximale Haftreibungskraft überschreitet, die Ihrer ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Die maximale Haftreibungskraft beträgt

F S − M A X = μ S M G

Wo μ S ist der Haftreibungskoeffizient.

An diesem Punkt löst sich die Kiste und beginnt zu rutschen. Jetzt ist die Kraft, die sich Ihnen entgegenstellt, die kinetische Reibungskraft, die ist

F k = μ k M G

Wo μ k ist der Gleitreibungskoeffizient. Im Allgemeinen ist der kinetische Reibungskoeffizient kleiner als der statische Reibungskoeffizient, so dass die Kraft, die Sie aufwenden mussten, um die Kiste in Bewegung zu halten, geringer ist als die Kraft, die Sie aufwenden mussten, um sie in Bewegung zu setzen.

Jetzt können zwei Dinge passieren.

Da die kinetische Reibungskraft kleiner als die statische Reibungskraft ist, wird sie größer als die kinetische Reibungskraft, wenn Sie weiterhin die Kraft aufbringen, die das Rutschen der Kiste begonnen hat, sodass die Nettokraft die Kiste beschleunigen wird. Wenn Sie andererseits Ihre Kraft auf genau die kinetische Reibungskraft reduzieren, oder

F A P P l ich e D = μ k M G

dann ist die Nettokraft Null und die Kiste gleitet mit konstanter Geschwindigkeit. Nun die Arbeit, die Sie verrichten, indem Sie die Kiste verschieben, sagen wir eine Strecke D , wird sein

W j Ö u = F A P P l ich e D D

Gleichzeitig leistet die Reibung die gleiche Menge an negativer Arbeit (weil ihre Kraft der Verschiebung des Kastens entgegengesetzt ist) oder

W F R ich C T ich Ö N = − μ k M G D

für ein Gesamtnetz von

F A P P l ich e D − μ k M G D = 0

Das Endergebnis ist, dass Reibung die von Ihnen geleistete Arbeit aufnimmt und als Wärme an den Gleitflächen abgeführt wird.

Hoffe das hilft.

Danke, ich studiere Mathe, nicht Physik, aber ich war nur besorgt über die Bedeutung des Satzes. nicht warum fmax = UR. Ich möchte nur wissen, was der Satz „Arbeit gegen Widerstand“ wörtlich bedeutet.
In meinem Beispiel bedeutet dies, dass Sie, wenn Sie die Kiste mit Reibung über den Boden schieben möchten, eine Kraft aufbringen müssen, die mindestens der Reibungswiderstandskraft entspricht. Wenn Sie dann die Kiste bewegen, ist die Arbeit, die Sie leisten, "Arbeit wird gegen Widerstand geleistet", wobei "Widerstand" gegen die Reibungskraft bedeutet.
Was ist, wenn Sie eine Kraft anwenden, die größer als die Widerstandskraft ist? dann ist die Nettokraft die Zugkraft - die Widerstandskraft. Die geleistete Netzarbeit ist also die durch die Zugkraft geleistete Arbeit abzüglich der gegen den Widerstand geleisteten Arbeit. Das hätten Sie meiner Meinung nach klarer sagen sollen, aber trotzdem danke für Ihre Antwort.
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