Ich stecke fest, wenn ich an die Arbeit denke, die von nichtkonservativen Kräften geleistet wird. Es ist pfadabhängig.
Betrachten wir ein Beispiel.
Ein Lastwagen fährt aus dem Stand und es wird ein Block darauf gehalten. Es wird einige Zeit beschleunigt, dann tritt der Fahrer auf die Bremse und der Lkw hält an. Bei all diesem Vorgang bewegt sich der Block mit dem LKW. Welche Arbeit leistet also die Reibung am Block?
Ist es Kraft-Zeit-Verschiebung? Oder ist es Null, da die Änderung der kinetischen Energie über diesen Zeitraum Null ist?
Kurze Antwort: Es ist Null.
Lange Antwort:
Angenommen, Sie befinden sich auf einem Straßenreferenzrahmen (dh Sie stehen auf der Straße), dann ist das System LKW + Block.
Sie beobachten, wie sich beide bewegen, jetzt genau hinschauend, hält die Reibung den Block auf dem Lastwagen, indem sie sich in Vorwärtsrichtung richtet, unter Verwendung des dritten Newtonschen Gesetzes wirken gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf den Lastwagen. Somit ist die durch Reibung am gesamten System geleistete Arbeit:
Nehmen wir nun an, Sie befinden sich auf einem LKW-Block. Die Verschiebung in Ihrem Referenzrahmen ist stationär, sodass die durch Reibung geleistete Arbeit null ist.
{Anmerkung: Das Ändern des Referenzrahmens ist in einem Nicht-Trägheitsrahmen nicht einfach}
Nach dem Arbeitsenergiesatz entspricht die an einem Objekt geleistete Netzarbeit seiner Änderung der kinetischen Energie. Da der Block im Ruhezustand beginnt und endet, ist seine Änderung der kinetischen Energie Null. Daher ist die durch die Haftreibungskraft auf den Block ausgeübte Nettoarbeit Null
Wenn der Lastwagen beschleunigte, war die durch Reibung geleistete Arbeit positiv und gab ihm kinetische Energie, da die Kraft in die gleiche Richtung wie die Verschiebung des Blocks wirkte. Während der Verzögerung war die durch Reibung geleistete Arbeit negativ, wodurch eine gleiche Menge an kinetischer Energie weggenommen wurde, da die Kraft in die entgegengesetzte Richtung wie die Verschiebung wirkte.
Hoffe das hilft