Von einer nichtkonservativen Kraft geleistete Arbeit und Änderung der potentiellen Energie

Ich weiß, dass die von einer nichtkonservativen Kraft geleistete Arbeit gleich der Änderung der gesamten mechanischen Energie ist (aus dem Arbeits-Energie-Theorem). Aber ich habe an einer Stelle gelesen, dass "nicht-konservative Kräfte PE nicht beeinflussen" . Also bin ich verwirrt. Wie wirkt sich die Arbeit einer nichtkonservativen Kraft auf die potentielle Energie aus?

Soweit ich weiß, ist es nicht sinnvoll, eine "potentielle Energie" für nicht-konservative Kräfte einzuführen. Könnten Sie klären, was das sein soll? Vielleicht habe ich es nur falsch verstanden.
Entschuldigung, das meine ich - WE.T gibt an, dass Wc + wnc = !KE (! = change), Wc = -U, Wnc = !KE + U Also spielt dieses U irgendeine Rolle oder soll es das nur zeigen die Größe von Wnc gleich (!KE + U) ist? Warum sagen wir, dass PE nicht für NC-Kräfte definiert ist?
Lassen Sie mich erklären: Die Arbeit nichtkonservativer Kräfte hängt vom eingeschlagenen Weg ab. Daher ist die Arbeit, die von nichtkonservativen Kräften geleistet wird, um ein Objekt vom Anfangspunkt zu einem bestimmten Endpunkt zu bewegen, für verschiedene eingeschlagene Wege unterschiedlich, und daher ist die potentielle Energie des Körpers am bestimmten Endpunkt für verschiedene eingeschlagene Wege unterschiedlich. Daher ist es nicht ratsam, die potentielle Energie eines Körpers an einem bestimmten Punkt für nicht-konservative Kräfte zu definieren, da sie uns aufgrund ihrer unterschiedlichen Werte je nach Weg nicht nützlich sein wird.

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Ihre Frage scheint sich aus einem Problem zu ergeben, in dem es sowohl eine konservative als auch eine nicht-konservative Kraft gibt. Wenn Sie "PE" sagen, müssen Sie sich auf die PE der konservativen Kraft beziehen (per Definition gibt es keine PE einer nicht-konservativen Kraft).

Die Arbeit der konservativen Kraft hängt nicht vom Weg ab. Daher können Sie das Potenzial definieren als

ϕ ( X 0 ) − ϕ ( X ) ≡ W X 0 → X

Beachte das:

  • Das Potential ist bis zu einem globalen Offset definiert: Sie können den Wert beliebig wählen ϕ ( X 0 ) aber danach irgendein Wert von ϕ ( X ) ist definiert.
  • Dies ist eine gut gestellte Definition, nur weil W X 0 → X ist eine wohldefinierte Größe (hängt nur ab von X 0 Und X , per Definition konservative Kraft). Dies ist bei der nichtkonservativen Kraft nicht der Fall.
Warum ist PE nicht für NC definiert, können Sie mir das bitte sagen?
Ich hoffe, dass es jetzt klar ist
Ich verstehe, ja. Potentielle Energie kann nicht für irgendeinen Punkt definiert werden, denn wenn ich den Körper von einem Punkt zum anderen bringe, dann ist die geleistete Arbeit anders, und daher kann diesem Punkt nicht eine potentielle Energie gegeben werden. Ist das richtig? Wenn wir also sagen, dass Wnc = Änderung von KE + U, dann repräsentiert das nur die Größe von Wnc, richtig? Das heißt, das Ändern von Wnc ändert nur KE und nicht U? Danke!

In der Newtonschen Mechanik besagt das Arbeits-Energie-Theorem, dass Netzwerk = Änderung in KE (nicht in PE).

Betrachten wir ein Beispiel. Stellen Sie sich einen Holzblock vor, der auf eine raue Rampe fällt. Die nichtkonservative Kraft ist hier Reibung und die konservative Kraft ist die Schwerkraft. Auf einer reibungsfreien Oberfläche wandelt die Schwerkraft PE in KE um, wobei die Gesamtenergie erhalten bleibt. Bei der groben Rampe, die wir betrachten, wirkt die nicht-konservative Reibung jedoch auf den Block und verringert somit KE schließlich auf 0 (Energieverlust).

Der interessante Punkt am Arbeits-Energie-Theorem ist, dass es nicht darauf angewiesen ist, dass die Kraft konservativ ist, während die Energieerhaltung dies eindeutig tut. Es besteht also wirklich keine Notwendigkeit, über das Konzept von PE nachzudenken, während der Arbeitsenergiesatz verwendet wird, da PE nur für konservative Kraftfelder definiert ist.

Ja, ich verstehe, dass das WE.T über die Nettoveränderung in KE spricht, nicht über PE, aber was ich sage, ist - Wc + Wnc = Änderung in KE. >Wnc = Änderung von KE + U. Somit haben nicht konservative Kräfte einen Wert gleich dem von (Änderung von KE + U). Meine Frage ist, kann dieses U nur aufgrund nichtkonservativer Kräfte entstehen? Was ist gemeint, wenn wir sagen, dass nichtkonservative Kräfte PE nicht definiert haben?
Nehmen Sie ein konservatives Kraftfeld wie das Gravitationskraftfeld, der Schlüssel zur Definition von PE ist, dass die Arbeit, die von einem Punkt zum anderen geleistet wird, PATH-UNABHÄNGIG ist. PE kann nicht für Reibung definiert werden, denn wenn Sie einen gekrümmten Weg anstelle eines geraden Wegs zurücklegen, leistet die raue Oberfläche mehr negative Arbeit für den sich bewegenden Körper! Sie können also nicht für jeden Punkt auf der Fläche einen PE definieren. Die von Ihnen angesprochene Gleichberechtigung ist eine Folge der Vermischung nichtkonservativer und konservativer Kräfte in einem System. Wenn ein System ausschließlich von nichtkonservativer Arbeit beeinflusst wird, würde der U-Term überhaupt nicht existieren
Ich verstehe es immer noch nicht, warum können NC-Kräfte keine Änderung in PE bewirken?
Da PE im Grunde ein skalares Feld ist, das durch konservative Arbeit definiert wird. Wenn Sie nicht konservativ arbeiten, hat dies keinen Einfluss auf die PE. Um auf das Rampenbeispiel zurückzukommen: Wie viel PE Sie verlieren, hängt davon ab, wie viel Arbeit die Schwerkraft an Ihnen geleistet hat, nicht wie viel Arbeit die Reibung geleistet hat.
Von einer nichtkonservativen Kraft geleistete Arbeit und Änderung der potentiellen Energie
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