Wie berücksichtigen wir die Nicht-Netto-Beschleunigungen für Kräfte in statischen Systemen?

Ich habe das zum Teufel gegoogelt (als Nicht-Physiker) und eine Menge ähnlicher Fragen beantwortet gefunden, aber nichts gefunden, was die Glühbirne zum Leuchten brachte. Ich glaube nicht, dass ich ein Spinner bin, also hier geht es.

Überblick

Wenn ein Objekt eine Kraft auf ein anderes ausübt und sie sich nicht bewegen, ist die Nettokraft Null. Ich stimme zu. Aber intuitiv muss es irgendwo in diesem System Kräfte ungleich Null geben (wenn nicht, wie nennen wir diese "Energien"?). Für den Beobachter scheint es jedoch in keiner Komponente des Systems eine Kraft ungleich Null zu geben, da keine Beschleunigung zu finden ist. Mit anderen Worten könnte man denken: Ich sehe nirgendwo Bewegung, also gibt es definitiv keine Beschleunigung, also gibt es definitiv keine Kraft . Aber das stimmt nicht mit der Realität und Intuition überein, von der wir wissen, dass eine Art Energiewechselwirkung stattfindet.

Beispiel

Ich lehnte mich mit dem Rücken an eine Backsteinmauer eines Gebäudes. Ich bin bereit, gegen die Wand zu stoßen, aber ich habe noch nicht begonnen, mich anzustrengen. Ich bin in Ruhe und statisch. Dann, nach ein paar Sekunden, fange ich an zu drücken. Nehmen wir an, während ich drücke/anstrenge, dass keine Bewegung von einer Makrobeobachterebene meiner Körperhaltung oder meines Körpers sichtbar ist, wenn ich von Nichtanstrengung zu Anstrengung übergehe. Nehmen wir außerdem an, dass ich perfekt rechtwinklig zur Wand drücke und die Wand von meinen schmächtigen Beinen nicht bewegt werden kann. Die Nettokraft ist Null. Kein Argument. Aber nirgendwo, wo das Auge reicht, ist eine Beschleunigung zu finden. Die Wand hat sich nicht bewegt, ich habe mich nicht bewegt. Wenn Sie einen idealeren Drücker brauchen, können Sie meinen Körper gerne durch was auch immer ersetzen.

Ahnungen

Irgendwo wird hier eindeutig Energie aufgewendet. Ich nehme an, dass entweder ein anderer Energieaustausch im Gange ist – einer, der nicht als Kraft betrachtet wird F = M A Sinn. Oder vielleicht sprechen wir jetzt darüber, wie Kraft in etwas Chemisches oder ein materielles Phänomen meines drängenden Körpers und der Ziegelwand umgewandelt wird.

Warum ich eine andere Perspektive brauche

Ich habe anständige Zeit damit verbracht, das zu googeln. Ich habe mehrere Antworten auf ähnliche Fragen gelesen, in denen die Antwortenden Dinge sagen wie „nein! F = M A = 0 bedeutet Nettokraft von Null" – okay, ich verstehe, ich stimme dem zu, aber ich sehe auch hier keine Nicht-Null-Kräfte ungleich Null, weil ich in keiner Komponente des Systems eine Beschleunigung beobachtet habe. Wenn die Nettokraft die Vektorsumme aller Vektorkräfte ist, wo sind dann diese Vektorkräfte mit Beschleunigungen ungleich Null (vorausgesetzt, es gibt irgendwo eine Kraft ungleich Null)?

Die gewählte Antwort hier zum Beispiel ist für mich nicht befriedigend. https://physics.stackexchange.com/a/19401/271396

Danke

Für alle, die sich bemühen zu verstehen, wo meine Dichte liegt, danke!

Sie komprimieren die Atome der Wand ein wenig, wenn Sie sie ziemlich stark drücken

Antworten (2)

Es gibt mehrere Orte, an die die Energie gehen könnte.

Aber der intuitivste und leicht verständlichste Teil, an den ich gerne denke, ist der, betrachten Sie die Wand (in Ihrem Fall).

Nehmen wir der Einfachheit halber an, dass es vollkommen elastisch ist, dh wenn Sie es drücken, werden die Atome leicht zusammengedrückt und kehren beim Loslassen in ihre ursprüngliche Position zurück.

Wenn Sie also gegen die Wand drücken, erhöhen Sie die potenzielle Energie vieler Teilchen, indem Sie sie in diesem Fall gegen das elektrische Feld der benachbarten Atome drücken.

Solche Systeme kann man sich wie eine zwischen den Atomen befestigte Feder vorstellen, die beim Ausdehnen oder Zusammendrücken die Rolle der elektrischen Kraft spielt.

Die Energie, die Sie an der Wand aufwenden, geht also in die potenzielle Energie dieser Teilchen über. Beim Loslassen führen diese eine oszillierende Bewegung aus, und die Bewegung wird durch Reibung und andere Kräfte gedämpft.

Ja, die Energie geht an andere Orte, wie potentielle Energie der Bodenteilchen, wenn Sie eine Kraft auf sie ausüben, Wärme aufgrund des Stoffwechsels Ihres Körpers usw. Sie könnten noch weitere Beispiele geben.

Ich hoffe, Sie haben eine Intuition dahinter?

Beifall.

In einem statischen System gibt es für jede Kraft eine gleiche und entgegengesetzte Reaktionskraft. Wenn Sie auf die Wand drücken, drückt die Erde (an der sie befestigt ist) zurück. Wenn Sie gegen die Wand drücken, drückt die Wand auf Sie zurück. Du schiebst rückwärts auf die Erde und die Erde schiebt vorwärts auf dich. Es gibt keine Nettokraft auf dich, die Wand oder die Erde. Energie ist definiert als die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, und Arbeit erfordert eine Kraft, die über eine Distanz wirkt. In einem statischen System bewegt sich nichts und es wird keine Arbeit geleistet. Die einzige Energie, die involviert ist, ist der Stoffwechselprozess, der die Spannung in Ihren Muskeln aufrechterhält.

"Es gibt keine Nettokraft auf dich, die Wand oder die Erde." Einverstanden, aber gibt es irgendwelche Nicht-Netto-Nicht-Null-Kräfte?
Gibt es keine Nettokraft auf der Erde?