Wird Arbeit von einer Pseudokraft verrichtet?

Ja sogenannte Pseudokräfte wirken und wenn sie als konservative Kraft beschreibbar wären, dann wäre ja die entsprechende mechanische Energie erhalten. Das beste Beispiel, das ich finden kann, ist die Anziehungskraft, die wir an der Erdoberfläche spüren. Sie ist nämlich die Summe aus der „wahren“ Gravitationskraft aufgrund des Newtonschen Gravitationsgesetzes und der breitengradabhängigen Zentrifugalkraft, die wir durch die Rotation der Erde erfahren: Daraus entsteht eine wirksame Pseudo-Gravitationskraft, deren Größe von der abhängt Breitengrad, der für die meisten unserer praktischen Zwecke als konservativ angesehen wird.

In diesem Fall haben Sie nicht angegeben, auf welchen Körper die Kraft ausgeübt wird. Der zweite Körper beschleunigt, also denke ich, dass nur dieser eine Nettokraft hat. Auf den ersten Körper wirkt keine Pseudokraft. Es muss irgendeinen Kontakt geben, um eine Pseudokraft zu haben. Es wird auch nicht gearbeitet.

Beispiel: Wenn ich einen Ball von sagen wir 2 Gramm auf eine Verschiebung von 10 cm bewege und ich von der Referenz des Balls aus einen anderen Ball sehe (schwerer, sagen wir 8 Gramm). Verrichtete Arbeit = 10*2 Dyn. Wenn ich annehme, dass eine Pseudokraft auf den anderen Ball wirkt (was eigentlich nicht der Fall ist), wird die von Ihnen geleistete Arbeit nach Ihrer Annahme 10 * 8 Dyn. Wie Sie sehen können, wird die Energieerhaltung dabei nicht befolgt, da die von der Pseudokraft geleistete Arbeit gleich der von der ursprünglichen Kraft geleisteten Arbeit hätte sein sollen.

In Ihrem Fall funktioniert Pseudo-Force also nicht.

Pseudoforce sind echte Forces, dh sie tun alles, was eine normale Force tun würde. Das Problem mit der konservativen Natur besteht darin, dass die Pseudokraft nicht konservativ ist, wenn sich der Beobachter auf bizarre Weise bewegt, sodass die Kräuselung seiner Beschleunigung irgendwie nicht Null wird. Für einen Beobachter, der sich in eine Richtung bewegt, ist die Kraft konservativ, und wenn Sie ihr Potenzial in die mechanische Energie einbeziehen, bleibt die mechanische Energie erhalten.

1. Die Pseudokraft wird Arbeit leisten (falls$F_{pseudo}.d$nicht Null ist, wobei d die Verschiebung des Körpers ist). Sie können auch das Arbeits-Energie-Theorem verwenden, um darüber nachzudenken - wenn sich die kinetische Energie des Körpers ändert (der Körper beschleunigt und die Geschwindigkeit des Körpers ändert sich), bedeutet dies, dass Arbeit geleistet wird und wenn die Pseudokraft die einzige ist Kraft wirkt, es wird funktionieren.

2. Die Bedingung für eine konservative Kraft ist, dass die Kräuselung der Kraft verschwindet, dies ist gleichbedeutend damit, dass die in einem geschlossenen Pfad verrichtete Arbeit Null ist. Je nach Problem und nicht in jedem Fall kann die Pseudokraft also konservativ sein.

Nehmen wir in dem von Ihnen angegebenen Problem an, dass im Laborrahmen der erste Körper ruht und der zweite Körper mit der Beschleunigung beschleunigt$a$entlang der +x-Richtung (nur um das Problem zu vereinfachen, aber es könnte in jede Richtung beschleunigt werden). Im Rahmen des zweiten Körpers scheint sich der erste Körper zu bewegen (beschleunigt mit$a$) in -x-Richtung und somit muss auf den ersten Körper eine Kraft (Pseudo) in -x-Richtung wirken. Das würde funktionieren.

In Bezug auf die konservative Natur dieser Kraft - nehmen wir jetzt$a$sein$9.8 \ m/s^2$. Der zweite Körper wird den ersten Körper beobachten, um zu beschleunigen$a$entlang -x-Richtung. Beachten Sie, dass der zweite Körper den gesamten Laborrahmen (und jedes Objekt, das in Bezug darauf nicht beschleunigt) beschleunigt$a$. Wenn Sie darüber nachdenken, sieht diese Beschleunigung genauso aus wie die Beschleunigung durch ein gleichmäßiges Gravitationsfeld. Wenn Sie sich vorstellen, in dieser Situation einen beliebigen Körper auf einer geschlossenen Bahn zu bewegen, ist die verrichtete Arbeit Null (genau wie in einem gleichmäßigen Gravitationsfeld) - daher ist die Pseudokraft hier konservativ.