Problémáim vannak a negatív munka fogalmának megértésével. Például a könyvem azt mondja, hogy ha lerakok egy dobozt a földre, akkor a doboz a kezem és a kezem pozitív munkája negatív munkát végez a dobozon. Tehát, ha olyan munka lép fel, amikor egy erő elmozdulást okoz, hogyan történik a negatív munka? A kezem elmozdít valamit?
- Az elmozdulást (és mozgást) nem mindig az az erő okozza, amelyet meg akar találni ' munkájának. Példájában a doboz, a gravitációt figyelembe kell venni.
- Lehet, hogy hibás a könyve. ' nem megy le, ami negatív munkát eredményez, de amint azt a joshphysics elmagyarázta, ez ' s a mozgás lelassulását.
- @ffred A könyvnek igaza van, mivel egy tárgy gravitációs mezőben tartása normális erőt eredményez a kéz, és mivel a mozgás lefelé irányul, valójában negatív munka
- S enyhén érintőleges, de segíthet abban, hogy megértsük, mit is jelent a negatív munka. Láthatja, hogy amit az egyik megállapodás szerint pozitív munkának definiálnak, az egy másik esetben negatív munkát jelent.
Válasz
A klasszikus mechanika összefüggésében, ahogy leírja, a negatív munkát egy tárgyra gyakorolt erő nagyjából akkor hajtja végre, amikor a tárgy mozgása ellentétes irányú, mint az erő. Ez az “ellentét” az, ami a negatív előjelet okozza a műben. Egy ilyen negatív munka azt jelzi, hogy az erő hajlamos lassítani az objektumot, azaz csökkenti kinetikus energiáját. egy $ \ mathbf F $ erő hatására az objektumon végzett munka, amint kis elmozduláson megy keresztül, $ \ Delta \ mathbf x $ $$ W = \ mathbf F \ cdot \ Delta \ mathbf x $$ ahol félkövér azt jelenti, hogy a változó vektor, a pont pedig pont szorzatot jelent. A ponttermék definíciójából $$ W = F \ Delta x \ cos \ theta $$ ahol $ F $ a $ \ mathbf F $ nagysága, $ \ Delta x $ a $ \ Delta nagysága \ mathbf x $, és $ \ theta $ a szög $ \ mathbf F $ és $ \ Delta \ mathbf x $ között. Megjegyzendő, hogy a nagyságrendek definíció szerint pozitívak, tehát a $ \ cos \ theta $ akkor negatív, ha csak a $ \ theta $ értéke $ 90 ^ \ circ $ és $ 180 ^ \ circ $ között van. Ha a szögnek ezek a tartományai vannak, akkor az erőnek van egy komponense, amely merőleges a mozgás irányára, és egy komponense, amely ellentétes a mozgás irányával. A merőleges komponens semmivel sem járul hozzá a munkához, a mozgással ellentétes komponens pedig negatív mértékben járul hozzá a munkához.
Megjegyzések
- Howdy. Fizika noob itt. Feltétlenül igaz, hogy ha θ 90∘ és 180∘ között van, akkor merőleges komponens van? Ugyanez vonatkozik az 1. negyedre is? ' próbálom, de nem látom.
Válasz
A munka az erő komponense, amely párhuzamos a mozgás irányával, és elmozdítja az elmozdulást. Az erő ezen összetevője természetesen ellentétes irányba mutathat (anti-párhuzamos). Az erő által végzett munka az első esetben pozitív, a másodikban negatív. Például a gravitációs erő iránya egy szabadon zuhanó testen (a nyugalomtól elejtve) a Föld közepe felé mutat, amely egyben az elmozdulás iránya is. Ezért azt mondják, hogy a gravitációs erő pozitív munkát végez az eleső testen. A leeső test a légellenállás miatt felfelé húzódó erőt is tapasztal. Mivel a húzóerőt a mozgással ellentétes irányban alkalmazzák, azt mondják, hogy negatív munkát végez a testen.