Widerspruch im Arbeitsenergiesatz für starre Körper?

Wir haben einen starren Körper in Ruhe. Auf ihn wirkt eine Kraft, die ihn zur Translation veranlasst (Schwerpunktsgeschwindigkeit ist v C M ) und rotieren um eine feste Achse mit ω

Kleppner und Kolnekow beweisen:

Die von der Kraft geleistete Arbeit ist gleich der Änderung der kinetischen Energie des Massenschwerpunkts. So W = Δ K C M = 1 2 M v C M 2 und hier ist ihr Beweis

Um den translatorischen Anteil abzuleiten, beginnen wir mit der Bewegungsgleichung für den Massenmittelpunkt

F = M D 2 R D T 2 = M D v D T
Die Arbeit, die verrichtet wird, wenn der Massenmittelpunkt um verschoben wird D R = v D T Ist
F D R = M D v D T v D T = D ( 1 2 M v 2 )
Integrierend erhalten wir
R R ich F D R = 1 2 M v B 2 1 2 M v A 2

Wir wissen aber auch aus dem Arbeitssatz über die kinetische Energie, dass die von einer äußeren Kraft verrichtete Arbeit gleich der Änderung der kinetischen Energie des Körpers ist W = Δ K = 1 2 M v C M 2 + 1 2 ICH ω 2 .

Dann widersprechen sich diese beiden Gleichungen!

Kann mir bitte jemand helfen. Ich kann nicht schlafen

Das Zitat beginnt mit "um den Übersetzungsteil abzuleiten". Warum sollten Sie erwarten, dass die Rotation aufgenommen wird?
Lieber Nasu, die von einer äußeren Kraft geleistete Arbeit entspricht der Änderung der kinetischen Energie (rot+trans)
Diese Frage wurde aufgrund einer anderen hier geboren . physical.stackexchange.com/questions/606440/… Ich wäre Ihnen dankbar, wenn Sie einen Blick darauf werfen könnten.

Antworten (2)

Wenn die Kraft bei einigen angewendet wird R über dem CM, dann D R = D R CM + R ω D T , also haben Sie einen zusätzlichen Begriff. Dieser zusätzliche Begriff wird zu:

W verrotten = F R ω D T = F R ω D ω / a = 1 2 ICH ω 2

(wo wir ersetzt haben a = F R / ICH vor der Integration)

Danke, sagen wir, wir haben einen sich drehenden Körper, der sich dreht ω 0 auf einer horizontalen Ebene abgesetzt und es rutscht und beginnt dann zu rollen. Die durch Reibung geleistete Arbeit ist W F = 1 2 M v C M 2 0 = 1 2 M ω 2 R 2 Aber die Arbeit, die durch Reibung geleistet wird, wird auch eine Änderung der gesamten kinetischen Energie sein, die ist W F = Δ K 1 2 M ω 2 R 2 = ( 1 2 M ω 2 R 2 + 1 2 ICH ω 2 ) 1 2 ICH ω 0 2 .
Aber das ist ein Widerspruch, könnten Sie bitte hier nachsehen physical.stackexchange.com/questions/606440/…
Die Frage, die ich beantwortet habe, ist richtig, jetzt stellen Sie mir eine neue und andere Frage.
Ich habe jedoch kein Problem damit, es mir anzusehen
Ja Schatz, ich habe keinen Lehrer zu dem ich gehen könnte. Ich habe nur Gebete für Sie
Ich habe Ihrer früheren Antwort zwei Kommentare hinzugefügt, ich hoffe, es hilft. Aber Sie können mich dort weiter fragen
Ja, ich studiere deinen Kommentar, Liebes.

Wenn die Wirkungslinie der aufgebrachten Kraft nicht durch den Massenmittelpunkt verläuft, erfährt der Angriffspunkt der Kraft eine Tangentialbeschleunigung. Das bedeutet, dass für eine gegebene (kurze) Zeit das dR für die Kraft nicht dasselbe ist wie das dR für den Massenmittelpunkt. Dieser Unterschied wird in der gegebenen Ableitung nicht berücksichtigt. Es ist nicht gültig, wenn eine Rotation auftritt. Grundsätzlich leistet die von der Kraft zurückgelegte zusätzliche Strecke die Arbeit, um die Rotationsenergie zu liefern.

Ja, aber es scheint hier nicht zu funktionieren . physical.stackexchange.com/questions/606440/…