Mám potíže s porozuměním pojmu negativní práce. Moje kniha například říká, že když položím krabici na zem, krabička ano pozitivní práce na mých rukou a mé ruce negativně působí na krabici. Takže pokud dojde k práci, když síla způsobí přemístění, jak k negativní práci dojde? Posunují mé ruce něco?
Komentáře
- Posun (a pohyb) není vždy způsoben silou, kterou chcete najít ' s. Ve vašem příkladu snížení pole, je třeba vzít v úvahu gravitaci.
- Vaše kniha se může mýlit. ' Nespadne to, co dělá negativní práci, ale jak vysvětluje joshphysics je to ' zpomalení pohybu.
- @ffred Kniha má pravdu, protože držení objektu v gravitačním poli vede k normální síle z ruka, a protože pohyb je dolů, je to ve skutečnosti negativní práce
- S lehce tangenciální, ale může pomoci získat představu o tom, co se rozumí pod pojmem negativní práce, podívejte se na různé konvence pro napsání prvního zákona termodynamiky. Můžete vidět, že to, co je definováno jako pozitivní práce v rámci jedné konvence, je negativní práce v jiné.
Odpověď
V kontextu klasické mechaniky, jak popisujete, se negativní práce provádí silou na objekt zhruba vždy, když je pohyb objektu v opačném směru jako síla. Tato „opozice“ je příčinou negativního znaménka díla. Taková negativní práce naznačuje, že síla má tendenci zpomalit objekt, tj. Snížit jeho kinetickou energii.
Chcete-li být matematicky přesnější, předpokládejme, že objekt prochází pohybem po přímce (jako ve vašem příkladu) pod vlivem síly $ \ mathbf F $, pak práce na objektu při jeho malém posunutí $ \ Delta \ mathbf x $ je $$ W = \ mathbf F \ cdot \ Delta \ mathbf x $$ kde tučně znamená, že proměnná je vektor a tečka představuje produkt tečky. Z definice tečkového produktu máme $$ W = F \ Delta x \ cos \ theta $$ Kde $ F $ je velikost $ \ mathbf F $, $ \ Delta x $ je velikost $ \ Delta \ mathbf x $ a $ \ theta $ je úhel mezi $ \ mathbf F $ a $ \ Delta \ mathbf x $. Zejména si všimněte, že velikosti jsou ze své podstaty kladné, takže $ \ cos \ theta $ je záporné, pokud a pouze z $ \ theta $ je mezi $ 90 ^ \ circ $ a $ 180 ^ \ circ $. Pokud má úhel tyto rozsahy, má síla složku kolmou ke směru pohybu a složku opačnou ke směru pohybu. Svislá složka nepřispívá k práci a komponenta naproti pohybu přispívá k práci záporně.
Komentáře
- Ahoj. Fyzika noob tady. Je nutně pravda, že je-li θ mezi 90∘ a 180∘, existuje kolmá složka? Totéž platí pro kvadrant 1? ' Snažím se a nevidím to.
Odpovědět
Práce je složka síly rovnoběžná se směrem pohybu krát posunutí. Tato složka síly by samozřejmě mohla směřovat do opačného směru pohybu (antiparalelně). Práce vykonaná silou je v prvním případě pozitivní a ve druhém negativní. Například směr gravitační síly na volně padající těleso (spadlé z klidu) směřuje do středu Země, což je také směr posunutí při pádu. Proto se říká, že gravitační síla působí na padající těleso pozitivně. Padající tělo také zažívá vzhůru tažnou sílu v důsledku odporu vzduchu. Vzhledem k tomu, že tažná síla je aplikována ve směru opačném ke směru pohybu, říká se, že působí negativně na tělo.