Considérez cette question qui a été définitivement posée mais je vous demande maintenant de remettre en question votre première inclination à simplement « faire la question » et dexpliquer le processus de réflexion. Restrictions: supposons que vous ne connaissiez que le théorème de lénergie de travail et la définition de la puissance (puissance moyenne = force * vitesse moyenne OU travail DELTA / temps DELTA, travail instantané = force * vitesse instantanée ou dW / dt) Donc pas dénergie potentielle comme il se doit. » t lexige. et bien sûr vous avez vos équations cinémtiques avec des lois de newtons.
« Une roche de 20,0 kg glisse sur une surface rugueuse et horizontale à 8ms ^ -1 et finit par sarrêter à cause du frottement. Le coefficient de frottement cinétique entre la roche et la surface est de 0,200. Quelle puissance moyenne est produite par le frottement lorsque la roche sarrête? «
donc, en suivant le long chemin (au lieu de force * vitesse moyenne * cosTheta, où theta est langle entre les deux vecteurs)
travail total = travail effectué par friction
= (1/2*m*v_2)^2 - (1/2*m*v_1)^2 (work-energy theorem) = -640J (Keep in mind that the work done by friction is negative as the the displacement and force are indeed in different directions) temps nécessaire au travail: v = v_0 + à
t = (v – v_0) / a
= (0-8) / (- mu_k * g) (accélération nette calculée par la deuxième loi des newtons)
= 4.08s
Par conséquent, la puissance moyenne doit être
puissance moyenne = travail DELTA / temps DELTA
= (-640J - 0J)/(4.08s - 0s) =-157watts Jai tout vérifié et regardé dautres sites Web et il ne fait aucune mention de puissance négative … alors quen pensez-vous?
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- Là ‘ sa dualité – le travail positif est toujours associé au travail négatif ailleurs dans le système.
Réponse
Supposons que le système considéré est le rocher.
Donc votre déclaration
Gardez à lesprit que le travail effectué par friction est négatif
Sil est peut-être mieux écrit comme
Gardez à lesprit que le travail effectué sur le rocher par la force externe (friction) est négative
Le travail effectué sur la roche est négatif car le changement dénergie cinétique de la roche est négatif.
Une quantité négative de travail effectué sur la roche peut être interprétée comme une quantité positive de travail effectué par le rocher.
Commentaires
- Je comprends cela, mais si vous deviez répondre à la question, obtiendriez-vous la même réponse que moi? ou serait-ce différent. Si oui, pourquoi lécart (cest mon point principal car la réponse est apparemment de 157 watts)
- Je dirais que jaurais probablement dit que le travail effectué (puissance dépensée) par la force de frottement sur la roche était $ \ Large – $ …. J (W)
Answer
Puissance négative dans ce contexte signifierait la même chose que le travail négatif: un travail négatif signifie que le système – dans ce cas, le bloc – se fait voler de lénergie mécanique, tout comme un travail positif signifie quil acquiert de lénergie. La puissance négative signifie alors simplement le taux dénergie perdant , ici à la friction, tout comme la puissance positive est le taux dénergie accumulée .
AJOUTER: I regardé à nouveau et notez que le libellé de la question dit « trouver la puissance moyenne produite » par le glissement. Donc cela sera et doit être positif , pas négatif, même si la puissance de la force de frottement sur la roche est négatif. Comme nous le regardons maintenant du point de vue de le monde extérieur, qui voit la roche comme produisant de l’énergie (ainsi le monde accumule l’énergie de la roche) sous forme de chaleur et de son (et travailler, en détruisant les surfaces qui se frottent), pas du point de vue de la roche, qui se fait voler de lénergie. Sil avait dit « trouver la puissance de la force de frottement sur le rocher », cette puissance serait négative, mais il dit trouver la puissance produite, qui est la puissance donnée au monde extérieur, et que est positif, et est le négatif exact du chiffre que vous avez calculé, donc +157 W est la réponse.
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- donc, la puissance peut être négatif correct? que ‘ est essentiellement tout ce que jai besoin de clarifier. si vous deviez répondre à cette question, obtiendriez-vous la même réponse?
- Oui. Si vous avez un travail négatif au fil du temps, vous obtenez une puissance négative, donc la puissance de la force de frottement (modélisée avec une force ponctuelle au centre de masse du corps) devrait en effet être négative tout comme son travail devrait lêtre.Mais si vous voulez parler de la puissance déposée dans la structure interne des objets ‘ qui élève leur température, cette puissance sera positive (et égale au négatif de la puissance de la force de frottement), car elle ‘ est lénergie qui entre. (AJOUTER: en fait, pas tout à fait égal, une partie de cette énergie finit aussi par être sonore comme casser de petites miettes de poussière, mais que ‘ est beaucoup
- moins je pense. En fin de compte, bien que tout soit dégradé pour chauffer la fin, donc …)
- @CynicalAristocrat: Vérifiez à nouveau cette réponse. Jai relu les détails de la question et jai remarqué quelque chose que javais manqué auparavant.
- MERCI, BEAU HUMAN BEAN. CELA MA ETE ENCORE TOUTE LA JOURNÉE