Rozważ to pytanie, które zdecydowanie ZOSTAŁO zadane, ale teraz proszę, abyś zakwestionował swoją pierwszą skłonność do „zadania pytania” i wyjaśnienia procesu myślowego. Ograniczenia: załóżmy, że znasz tylko twierdzenie o energii pracy i definicję mocy (moc średnia = siła * prędkość średnia LUB praca DELTA / czas DELTA, praca chwilowa = siła * prędkość chwilowa lub dW / dt) Więc nie ma energii potencjalnej, jak powinna. ” Nie wymagam tego. I oczywiście masz równania kinemtaiczne z prawami niutonów.
„Skała o masie 20,0 kg ślizga się po nierównej, poziomej powierzchni z prędkością 8 ms ^ -1 i ostatecznie zatrzymuje się z powodu tarcia. Współczynnik tarcia kinetycznego między skałą a powierzchnią wynosi 0,200. Jaka średnia moc jest wytwarzana przez tarcie, gdy skała się zatrzymuje? ”
Więc idąc długą drogą (zamiast siły * średnia prędkość * cosTheta, gdzie theta jest kątem między dwoma wektorami)
praca ogółem = praca wykonana przez tarcie
= (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) czas pracy: v = v_0 + o
t = (v – v_0) / a
= (0-8) / (- mu_k * g) (przyspieszenie netto obliczone zgodnie z drugim prawem niutona)
= 4,08s
Dlatego średnia moc powinna wynosić
średnia moc = DELTA praca / czas DELTA
= (-640J - 0J)/(4.08s - 0s) =-157watts Dokładnie sprawdziłem wszystko i spojrzałem na inne strony i nie wspomina o ujemnej sile … więc co o tym sądzicie?
Komentarze
- Tam ' sa dwoistość – pozytywna praca jest zawsze związana z negatywną pracą w innym miejscu w systemie.
Odpowiedź
Załóżmy, że rozważany system jest kamieniem.
A więc twoje stwierdzenie
Pamiętaj, że praca wykonana przez tarcie jest ujemna
Jeśli lepiej napisać jako
Pamiętaj, że praca wykonana na skale przez siła zewnętrzna (tarcie) jest ujemna
Praca wykonana na skale jest ujemna, ponieważ zmiana energii kinetycznej skały jest ujemna.
Ujemną ilość wykonanej pracy na skale można zinterpretować jako dodatnią ilość wykonanej pracy przez kamień.
Komentarze
- Rozumiem to, ale gdybyś zadał pytanie, czy otrzymałeś taką samą odpowiedź jak ja? czy byłoby inaczej. Jeśli tak, skąd ta rozbieżność (to mój główny punkt, ponieważ odpowiedź to najwyraźniej 157 watów)
- Powiedziałbym, że prawdopodobnie powiedziałbym, że praca wykonana (moc wydatkowana) przez siłę tarcia działającą na skałę była $ \ Duża – $ …. J (W)
Odpowiedź
Negatywna moc w tym kontekście oznaczałoby to samo co praca negatywna: praca negatywna oznacza, że system – w tym przypadku blok – ma skradzioną energię mechaniczną, tak jak praca pozytywna oznacza, że pozyskuje energię. Siła ujemna oznacza wtedy po prostu tempo utraty energii, tutaj na skutek tarcia, tak jak moc dodatnia jest szybkością gromadzenia energii.
DODAJ: I spojrzał ponownie i zwróć uwagę, że sformułowanie pytania mówi „znajdź średnią moc WYTWORZONĄ” przez poślizg. To będzie i powinno być dodatnie , a nie ujemne, mimo że siła tarcia działająca na skałę jest negatywne. Teraz patrzymy na to z punktu widzenia świat zewnętrzny, który postrzega skałę jako wytwarzającą energię (stąd świat gromadzi energię z skały) w postaci ciepła i dźwięku (i pracuj, niszcząc ocierające się o siebie powierzchnie), a nie z punktu widzenia skały, której skradziono energię. Gdyby powiedział „znajdź siłę tarcia na skale”, ta moc byłaby ujemna, ale mówi, że znajdź wyprodukowaną moc, która jest siłą daną światu zewnętrznemu, i że jest dodatnia i jest dokładnym minusem obliczonej liczby, więc +157 W jest odpowiedzią.
Komentarze
- więc moc może być negatywna prawda? że ' to w zasadzie wszystko, co potrzebuję wyjaśnienia. gdybyś zadał to pytanie, czy otrzymałeś taką samą odpowiedź?
- Tak. Jeśli masz ujemną pracę w czasie, otrzymujesz ujemną moc, więc moc siły tarcia (modelowana siłą punktową w środku masy ciała) rzeczywiście powinna być ujemna, tak jak powinna.Ale jeśli chcesz mówić o sile zdeponowanej w obiektach ' wewnętrznej strukturze, która podnosi ich temperaturę, ta moc będzie dodatnia (i równa ujemnemu siły tarcia), ponieważ ' energia wchodząca do środka. (ADD: właściwie, nie całkiem równe, część tej energii również kończy się jako dźwięk jako odłamywanie drobnych okruchów kurzu, ale myślę, że ' jest dużo
- mniej. Ostatecznie jednak wszystko jest rozkładane na ciepło koniec, więc …)
- @CynicalAristocrat: Sprawdź ponownie tę odpowiedź. Ponownie przeczytałem szczegóły pytania i zauważyłem coś, co wcześniej przeoczyłem.
- DZIĘKUJĘ, PIĘKNA LUDZKA Fasola. ZARÓWNO MNIE PRZEZ CAŁY DZIEŃ