Was ist die „Verdrängung“ des Objekts in der Definition von Arbeit?

Die Arbeit tritt auf, während die Kraft aufgebracht wird.

Die dFormel in der Formel ist also die Strecke, die sich das Objekt bewegt, während die Arbeit auftritt.

Unabhängig davon wird sich das durch die Arbeit beschleunigte Objekt danach weiter verschieben.

Ich denke, in Ihrer Frage gibt es zwei Verwendungen des Begriffs "Verschiebung" für verschiedene Dinge. Das zu klären, kann helfen, Ihre Verwirrung darüber zu beseitigen.

Die „sichere“ Zeit ist die Zeit, in der gearbeitet wird, weil Kraft ausgeübt wird. Danach bewegt sich das Objekt mit seiner neuen Geschwindigkeit, die durch die Beschleunigung durch die Arbeit verursacht wird. Es wird diese Geschwindigkeit beibehalten, bis eine neue Kraft aufgebracht wird, wodurch sich seine Geschwindigkeit erneut ändert.

Diese neue Kraft könnte Reibung sein, die ein Stück Holz stoppt, das von der Kraft geschoben wird, oder die Anziehungskraft eines Planeten in der Nähe eines Asteroiden.

Arbeit in der Physik ist mathematisch definiert als Kraft F, die auf ein Objekt ausgeübt wird, multipliziert mit der Verschiebung d, die es in Richtung der Kraft zurücklegt.

Nicht wirklich. Die ursprüngliche Definition aus den frühen 1800er Jahren bezog sich auf die Kraft, die zum Anheben eines Wassereimers erforderlich war. Da dies in der Schwerkraft stattfand, wurde die Notwendigkeit des Begriffs „während der Krafteinwirkung“ nicht benötigt, was im Versuchsaufbau angenommen wurde – der Eimer stoppte, als Sie aufhörten, die Kraft auszuüben.

Dann ist die Definition also nicht automatisch nützlich, wenn Fälle außerhalb der Schwerkraft betrachtet werden, was Ihre Verwirrung verursacht (und die aller anderen, dies ist eine der am häufigsten gestellten Fragen hier). Dann fügen Sie also den Vorbehalt hinzu, der in der ursprünglichen Definition enthalten, aber unausgesprochen war, "während der Anwendung der Kraft". Sie können dies in dem von Ihnen verlinkten Wiki-Artikel sehen.

Mein Vorschlag: Wann immer Sie durch Arbeit verwirrt werden, wenden Sie die Arbeit-Energie-Äquivalenz an. Wenn also jemand Arbeit als Energieveränderung definiert und das Ergebnis seltsam erscheint, formulieren Sie die Frage so um, dass Arbeit die Kraft über Distanz ist. Und wenn, wie in diesem Fall, die Kraft über die Entfernung seltsam erscheint, dann betrachten Sie es als eine Energieänderung.

In diesem Fall scheint es also seltsam, dass die Arbeit nicht unendlich ist, wenn die Verdrängung für immer andauert. Ok, formulieren Sie die gleiche Frage in Bezug auf Energie um. Wurde dem Objekt unendliche Energie zugeführt? NEIN? Das Geheimnis verschwindet sofort.

Um eine kurze formelbasierte Antwort zu geben, lösen Sie nach$S$aus der gleichung:$v^2 = u^2 + 2as$und in die Gleichung einsetzen:$W = fs$gibt$W = \Delta KE$. Was nach dem Arbeitsenergiesatz stimmt. Bedenken Sie, dass wir eine Gleichung verwendet haben, die definiert$S$im Kontext ständiger Beschleunigung. Wir haben also den während der Beschleunigung zurückgelegten Hubraum verwendet, nicht die konstante Geschwindigkeit. deshalb, die$S$in der definition von arbeit ist die verlagerung während der zeit der kraftanwendung, die die zeit der beschleunigung ist, in der sich die kinetische energie aufgrund der geschwindigkeitsänderung ändert. Dies bringt die Harmonie zwischen der grundlegenden Definition der geleisteten Arbeit und dem Arbeitsenergiesatz. Mit anderen Worten, der Arbeitsenergiesatz sagt uns genau, welche Verschiebung in der Definition der geleisteten Arbeit enthalten ist. Aber wir brauchen eine weitere Erklärung darüber, was passiert, wenn es eine Widerstandskraft wie Schwerkraft oder Reibung gibt.