Jai du mal à comprendre le concept de travail négatif. Par exemple, mon livre dit que si jabaisse une boîte au sol, la boîte un travail positif sur mes mains et mes mains font un travail négatif sur la boîte. Donc, si le travail se produit lorsquune force provoque un déplacement, comment se produit un travail négatif? Mes mains déplacent-elles quelque chose?
Commentaires
- Le déplacement (et le mouvement) nest pas toujours causé par la force que vous souhaitez trouver '. Dans votre exemple de réduction dun boîte, la gravité doit être prise en compte.
- Votre livre est peut-être erroné. Il ' ne descend pas qui fait un travail négatif, mais, comme lexplique joshphysics, il ' est le ralentissement du mouvement.
- @ffred Le livre a raison, car tenir un objet dans un champ gravitationnel entraîne une force normale du main, et comme le mouvement est vers le bas, il sagit en fait dun travail négatif
- S légèrement tangentiel mais cela peut aider à avoir une idée de ce que lon entend par travail négatif, jetez un œil aux différentes conventions pour écrire la première loi de la thermodynamique. Vous pouvez voir que ce qui est défini comme un travail positif selon une convention est un travail négatif dans une autre.
Réponse
Dans le contexte de la mécanique classique que vous décrivez, le travail négatif est effectué par une force sur un objet à peu près chaque fois que le mouvement de lobjet est dans la direction opposée à la force. Cette «opposition» est ce qui provoque le signe négatif dans lœuvre. Un tel travail négatif indique que la force a tendance à ralentir lobjet, cest-à-dire à diminuer son énergie cinétique.
Pour être plus précis mathématiquement, supposons quun objet subit un mouvement le long dune ligne droite (comme dans votre exemple) sous linfluence dune force $ \ mathbf F $, alors le travail effectué sur lobjet alors quil subit un petit déplacement $ \ Delta \ mathbf x $ est $$ W = \ mathbf F \ cdot \ Delta \ mathbf x $$ où Le caractère gras signifie que la variable est un vecteur et le point représente le produit scalaire. À partir de la définition du produit scalaire, nous avons $$ W = F \ Delta x \ cos \ theta $$ Où $ F $ est la grandeur de $ \ mathbf F $, $ \ Delta x $ est la grandeur de $ \ Delta \ mathbf x $, et $ \ theta $ est langle entre $ \ mathbf F $ et $ \ Delta \ mathbf x $. Notez en particulier que les grandeurs sont positives par définition, donc le $ \ cos \ theta $ est négatif si et seulement de $ \ theta $ est compris entre 90 $ ^ \ circ $ et 180 $ ^ \ circ $. Lorsque langle a ces plages, la force a une composante perpendiculaire à la direction du mouvement et une composante opposée à la direction du mouvement. La composante perpendiculaire ne contribue en rien au travail, et la composante opposée au mouvement apporte une contribution négative au travail.
Commentaires
- Salut. Physique noob ici. Est-il nécessairement vrai que si θ est compris entre 90∘ et 180∘, il y a une composante perpendiculaire? Est-ce la même chose pour le quadrant 1? Je ' essaie de ne pas le voir.
Réponse
Le travail est la composante de la force parallèle à la direction du mouvement multipliée par le déplacement. Cette composante de force pourrait bien sûr pointer dans la direction opposée du mouvement (anti-parallèle). Le travail effectué par la force est positif dans le premier cas et négatif dans le second. Par exemple, la direction de la force de gravité sur un corps tombant librement (tombé du repos) pointe vers le centre de la Terre qui est également la direction du déplacement lors de la chute. Par conséquent, la force de gravité est censée faire un travail positif sur le corps qui tombe. Le corps qui tombe subit également une force de traînée vers le haut en raison de la résistance de lair. Puisque la force de traînée est appliquée dans la direction opposée à celle du mouvement, on dit quelle fait un travail négatif sur le corps.