Ein Junge springt von einer flachen, stationären Betonoberfläche aus der Ruhe gerade nach oben. Der Junge mit der Masse M verlässt die Betonoberfläche mit der Geschwindigkeit v und sein Massenschwerpunkt steigt um eine Strecke d zum höchsten Punkt der Bewegung. Wie viel Arbeit hat die normale Kontaktkraft (N) zwischen den Füßen des Jungen und dem Beton auf den Jungen ausgeübt?
Hier also passiert im Wesentlichen, dass der Junge auf den Boden drückt und die normale Kraft, die durch den Boden auf ihn zurück ausgeübt wird, ihn um eine Distanz d antreibt. Daher bedeutet dies, dass die durch Normalkraft verrichtete Arbeit Mgd sein sollte - eine Normalkraft wurde auf ihn ausgeübt und dies veranlasste ihn, sich um eine Strecke d zu bewegen -, aber die gegebene Antwort ist 0. Ich verstehe dieses Ergebnis nicht, da es ein klares gibt Kraft und Verschiebung hier. Oder verstehe ich die Frage irgendwie falsch?
Bearbeiten: - "Im Sprungbeispiel leistet der Boden keine Arbeit. Schließlich ist es nur ein Boden, er hat nirgendwo die Energie, um an Ihnen zu arbeiten. (Der Boden des Aufzugs bekommt sie vom Motor Fahrstuhl fahren.) Wenn Sie springen, nimmt die Kraft des Bodens auf Ihre Schuhe zu, aber es gibt keine Verschiebung zwischen dem Boden und Ihren Schuhen, bis Ihre Schuhe den Boden verlassen, und an diesem Punkt gibt es keine Kraft mehr Sie bewegen sich beim Springen nach oben, aber es gibt keine Kraft vom Boden auf Ihren Oberkörper, also verrichtet der Boden keine Arbeit. Die gesamte Energie eines Sprungs kommt von interner Energie, nicht von externer Arbeit. Aber selbst dann bleiben meine Zweifel bestehen – es war die Normalkraft, die diese Aufwärtsbeschleunigung ermöglicht hat, richtig? Warum funktioniert es also nicht?
Der Boden bietet eine Einschränkung, die es Ihrem Körper ermöglicht, zu springen. Wenn Sie springen, erhöhen Sie die Kraft auf den Boden, und die gleiche, aber entgegengesetzte reaktive Normalkraft auf Sie wird über die der Schwerkraft erhöht, wodurch Sie vom Boden abgestoßen werden. Diese Normalkraft wirkt jedoch nicht. Sie können diese Seite nach Fragen zum Springen für Details durchsuchen.
Damit eine Kraft Arbeit verrichten kann, muss sie über eine Distanz wirken. Die Normalkraft wirkt nicht auf Sie, wenn Sie den Boden verlassen: Kraft, ja; Arbeit, nein.
Es ähnelt der Rollreibung; Die Rollreibung stellt eine Kraft und ein Drehmoment bereit, um der Bewegung entgegenzuwirken, wodurch das Objekt in Drehung versetzt wird, aber die Rollreibung leistet keine Arbeit. Bei der Rollreibung gibt es keine Relativbewegung zwischen dem momentanen Kontaktpunkt und dem Boden. Betrachten Sie als weiteres Beispiel eine Flüssigkeit, die in einem Rohr fließt; Durch den rutschfesten Zustand an den Rohrwänden verrichtet das Rohr keine Arbeit an der Flüssigkeit. Aber die Reibungskraft an den Rohrwänden verursacht Geschwindigkeitsgradienten in der strömenden Flüssigkeit, wodurch ein Energie-(Druck-)Verlust entlang des Strömungswegs verursacht wird.
Triatticus