Warum wirken jeweils zwei gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf ein sich bewegendes Objekt, aber nicht auf ein stationäres Objekt?

Betrachten Sie eine Punktmasse M mit konstanter Geschwindigkeit, aber unter Einfluss von zwei Kräften, F 1 , F 2 , mit gleicher Größe, aber entgegengesetzten Richtungen. Da die Größen der Kräfte gleich sind, würde ich keine Nettobeschleunigung von erwarten M , aber falls M bewegt sich, die Kräfte arbeiten weiter M ( F 1 's Arbeit ist das Gegenteil von F 2 's Arbeit), während if M stationär ist, wird von beiden keine Arbeit geleistet F 1 oder F 2 ; Warum das? In keinem Fall gibt es eine Nettobeschleunigung und in keinem Fall eine Nettoarbeit, aber warum wird Arbeit in einem Fall anders berechnet als in dem anderen?

Anmerkung: Dies ist eine konzeptionelle Frage, daher befürchte ich, dass es unbefriedigend sein wird, sich einfach auf Definitionen zu berufen, dh „weil Arbeit so definiert ist“.

Die Nettoleistung des Systems ist immer Null. Ich verstehe deine Frage nicht. Was Sie als Nullenergie betrachten, ist völlig willkürlich und vom Bezugsrahmen abhängig.

Antworten (2)

Da die Größen der Kräfte gleich sind, würde ich keine Nettobeschleunigung von erwarten M

Richtig. Selbst wenn M bewegt, gibt es keine Beschleunigung, da es keine Nettokraft gibt.

Wenn M bewegt sich, die Kräfte arbeiten weiter M ( F 1 's Arbeit ist das Gegenteil von F 2 's Arbeit), während if M stationär ist, wird von beiden keine Arbeit geleistet F 1 oder F 2 ; Warum das?

Kleiner aber wichtiger Punkt: F 1 's Arbeit ist das Negativ von F 2 's Arbeit, und nicht das Gegenteil von F 2 's Arbeit. Die von den Kräften geleistete Nettoarbeit ist also in beiden Fällen Null, wie Sie sagten.

Sie scheinen verwirrt darüber zu sein, dass zwei verschiedene Situationen (eine mit Umzug M , eine mit stationären M ) haben beide die gleiche Antwort (in beiden Fällen wird kein Netzwerk erstellt). Aber dies folgt direkt aus der Tatsache, dass die Nettokraft Null ist ; Wenn Sie eine Person haben, die an Ihrem linken Arm zieht, und eine andere, die gleich stark an Ihrem rechten Arm zieht, spielt es keine Rolle, ob Sie sich bewegen oder nicht, Sie werden nicht beschleunigt, und so wird die kinetische Energie auf Sie übertragen Körper ist in beiden Fällen Null.

Warum wird die Arbeit in einem Fall anders berechnet als in dem anderen?

Weil es unterschiedliche Situationen sind. In einem Fall, M bewegt sich. In dem anderen, M ist nicht. Es sollte nicht überraschen, dass sich die Mathematik zwischen den beiden Fällen unterscheidet; Sie haben nur zufällig die gleiche Antwort.

Anders ausgedrückt, F 1 arbeitet an F 2 (Oder wenn Sie möchten, dass Energie von einem zum anderen übertragen wird) und M Sitzt nur da...
Was ist das Inverse eines Skalars, wenn nicht das Negativ des Skalars? Würden Sie bitte erläutern, warum Sie denken, dass ich zwei Situationen beschreibe? Ich glaube, ich beschreibe zwei Fälle einer Situation: M hat konstante Geschwindigkeit. In vielen / den meisten, wenn nicht allen anderen Bereichen der Kinematik ist es am wichtigsten, ob die Geschwindigkeit konstant ist oder nicht, nicht der Wert der Konstante, wenn sie konstant ist.
Außerdem halte ich Ihren zweiten Absatz für irreführend. Nehmen wir an, die Person, die an Ihrem linken Arm zieht, übt eine Kraft aus F 1 , und die Person, die an Ihrem rechten Arm zieht, zieht mit einer Kraft F 2 , Und F 1 ist etwas größer als F 2 . Sie könnten die von der (nach links gerichteten) Nettokraft geleistete Arbeit berechnen, aber Sie könnten auch die von beiden Kräften einzeln geleistete Arbeit berechnen, und diese Berechnungen würden von der gesamten Größe jeder Kraft einzeln abhängen, richtig?
@BlueBomber: Normalerweise, wenn Leute das "Umgekehrte einer Zahl" sagen A ", Sie meinen A − 1 . Ich sage zwei Situationen, weil es zwei Situationen sind: Eine bewegt sich, die andere nicht. Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit "was am wichtigsten ist, ist, ob die Geschwindigkeit konstant ist oder nicht, nicht der Wert der Konstante, wenn sie konstant ist" meinen; Ich habe noch nie von diesem Prinzip gehört, und unabhängig davon ist es nicht immer wahr (abhängig von den Besonderheiten des Problems), und daher ist es nicht unbedingt sicher anzunehmen.
@BlueBomber: Bei deinem zweiten Kommentar bin ich mir auch nicht ganz sicher, worauf du hinauswillst. Sind Sie verwirrt darüber, dass es zwei gleichwertige Möglichkeiten geben kann, die richtige Antwort zu erhalten? Sie können die Arbeit anhand der Nettokraft berechnen oder die einzelnen Arbeiten berechnen und addieren; Sie erhalten in beiden Fällen das gleiche Ergebnis. Beispielsweise wurde der quadratische Reziprozitätssatz in der Zahlentheorie auf über 120 verschiedene Arten bewiesen; Es ist immer noch derselbe Satz, aber es gibt viele Möglichkeiten, den Beweis zu führen.
@DumpsterDoofus, danke, dass du deinen Kommentar zur (multiplikativen) Umkehrung geklärt hast, alles, was du dazu gesagt hast, macht jetzt total Sinn. Was den Rest betrifft, fürchte ich, wir reden an dieser Stelle wahrscheinlich nur aneinander vorbei, und ich weiß nicht, wie ich meine Frage besser formulieren soll. In Bezug auf das Prinzip, von dem Sie noch nie gehört haben, habe ich kein bestimmtes (benanntes) Prinzip zitiert, aber es ist bekannt, dass es beispielsweise bei einem Objekt mit konstanter Geschwindigkeit keine Nettokraft gibt (beachten Sie, dass es keine Behauptung gibt über die Größe der Geschwindigkeit), und es gibt ähnliche Behauptungen in der gesamten Kinematik.

Was Sie vielleicht verwirrt, ist die Tatsache, dass es zwei entgegengesetzte Kräfte gibt, die gegeneinander arbeiten, wenn sich der Körper bewegt, und überhaupt keine Kräfte, wenn der Körper ruht.

Das ist eigentlich ein schönes Beispiel für das Relativitätsprinzip: Ob der Körper ruht oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sollte an der Physik nichts ändern. :-)

„Zwei gleiche Kräfte stehen sich gegenüber“ oder „gar keine Kräfte“ sollten das Ergebnis nicht ändern. Das heißt, diese 'Kräfte' dürfen Arbeit verrichten, wenn sich die geleistete Arbeit gegenseitig aufhebt.

Was uns das sagt, ist, dass einige physikalische Begriffe wie „Kraft“ oder „Arbeit“ vom Standpunkt des Beobachters (oder physikalischer „Referenzrahmen“) abhängen, aber das ändert nichts an der Physik des Systems. Es gibt immer die Erhaltungsgrößen, die unabhängig vom Bezugssystem sind, und sobald Sie sich auf ein Bezugssystem geeinigt haben, können Sie auch alle anderen Größen bedenkenlos verwenden.

Warum wirken jeweils zwei gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf ein sich bewegendes Objekt, aber nicht auf ein stationäres Objekt?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v