Wie berechnet man die Energie, um die Bewegung zu starten?

Lassen Sie mich versuchen, es ein wenig zu erklären. Nehmen wir an, ich habe einen Roboter auf Rädern. Ich möchte, dass dieser Roboter einen Block schiebt. Nehmen wir an, die Kraft, die erzeugt werden muss, um diesen Block zu bewegen, beträgt 100 N.

Wie viel Energie benötige ich, um diese Blockade zu verschieben?

Mein Dilemma ist, es bewegt sich nichts, also wird keine Arbeit produziert, also keine Energie... Aber wenn ich selbst etwas antreibe, verbrauche ich natürlich Energie. Aber wie erzeuge ich Kraft mit Energie, wenn sich nichts bewegt.

Antworten (1)

Viele Studierende verwechseln den Begriff Werk in der Physik mit dem herkömmlichen Begriff der Arbeit. Ihr Körper verschwendet Energie, wenn Sie etwas drücken, und wenn sich dieses Etwas nicht bewegt, werden 100 % in der biologischen Effizienz verschwendet. 1. Schritt: Vergessen Sie das Konzept, wie schwer es für Sie wäre, dies zu tun.

Wie viel Arbeit leistet ein Tisch, wenn er ein 1-kg-Gewicht hält? null . Es hat wenig damit zu tun, dass es für Sie schwer und ermüdend wäre, es zu halten.

Wenn Sie gegen eine Wand stoßen und sie sich nicht bewegt, ist es dasselbe, als ob Sie einen Aktenschrank an die Wand lehnen würden. nichts bewegt sich, keine Arbeit.

Ihre Frage "Wie viel Energie benötige ich, um diese Blockade zu verschieben?" ist ungültig. Die Frage ist, wie viel Kraft ... und das sind 100 N. Die Energie wird angewendet, wenn man es über eine bestimmte Distanz schiebt. Die Kraft ist, wie schnell es sich bewegen wird.

Genau die Art von Bemerkung, die ich machen wollte, insbesondere der erste Absatz!
Hmm, ich habe die Begriffe nicht wirklich verwechselt, obwohl ich verstehe, warum Sie es ansprechen. Ich weiß, dass keine Arbeit erzeugt wird, weil die Gleichung W = Fd impliziert, dass es sich um eine Kraft über die Entfernung handelt. Aber wie kann man Kraft erzeugen, ohne Energie zu verbrauchen?
Zum Beispiel. Wenn ich einen Roboter hätte, der sich ständig bewegt. Er trifft einen Block, kann ihn aber nicht bewegen, bis ich ihm mehr Kraft gebe. Wie kann ich mathematisch sagen, wie viel Kraft ich brauche, um genug Kraft aufzubringen, um den Block zu drücken?
Ihre Frage ist immer noch fehlerhaft. Eine sehr geringe Kraft, kombiniert mit dem mechanischen Vorteil von Zahnrädern, kann theoretisch einen enormen Block bewegen, aber sehr langsam.
Ihre eigentliche Frage ist, wie viel Energie benötigt wird, damit Ihr Roboter 100 N produziert. Das ist alles in der elektrischen und mechanischen Konstruktion des Roboters. Sie müssen uns das mechanische Getriebe zu den Rädern und die Drehmomentkurve des Motors und den Widerstand der Wicklungen mitteilen, und dann können wir vielleicht die minimale Leistung ermitteln, um nur 100 N zu erreichen. Um es klar zu sagen, die "Leistung zur Erzeugung von 100 N" sind alle Energieverluste im System, keine einfache Newtonsche Berechnung, nach der Sie anscheinend suchen.
"Wie wenden wir Kraft an, ohne Energie zu verbrauchen?" Hängen Sie ein Gewicht an eine Schnur ... lehnen Sie einen Aktenschrank an eine Wand ... parken Sie ein Auto auf einem Hügel ... stellen Sie eine Kaffeetasse auf einen Tisch ... alles Beispiele für Kraft, ohne Energie (keine Energieübertragung )
Keines dieser Beispiele bemüht sich, mehr Gewalt anzuwenden. Wenn ich mich nur an einen Schrank lehne, verbrauche ich natürlich keine Energie. Ich benutze nur mein Gewicht. Aber wenn ich aktiv drücke, indem ich meine Muskeln benutze, verbrauche ich Energie, um zu drücken. Dasselbe sollte für einen Roboter gelten, der einen Block schiebt. Ich bin mir sicher, dass mir hier viel fehlt, aber ich bin nicht verblüfft. Wenn sich ein Roboter vorwärts bewegt, verwendet er chemische Energie, um den Motor anzutreiben. Wenn es gegen eine Wand fährt, dreht sich der Motor weiter? Wenn nicht, wie liefert es dann Kraft?
Ein abgewürgter Motor kann Kraft ausüben! Nennt sich Stillstandsmoment. Abhängig von der Effizienz der Wicklungen (Widerstand) haben Sie im blockierten Zustand mehr oder weniger Energie für dieses Drehmoment verschwendet. Ich werde die Verluste in einem Motor nicht genau erklären, aber Sie müssen verstehen, dass die Energie, nach der Sie suchen, die Verluste sind, die verschwendete Energie! Sie können nicht fragen, "wie viel Energie erforderlich ist, um 100 N zu beweisen", Sie können es einfach nicht und ich bin überrascht, dass niemand Ihre Frage abgelehnt hat.
Wie berechnet man die Energie, um die Bewegung zu starten?
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