Considere esta pregunta que definitivamente se ha hecho, pero ahora le pido que cuestione su primera inclinación a simplemente «hacer la pregunta» y explicar el proceso de pensamiento. Restricciones: suponga que solo conoce el teorema de la energía de trabajo y la definición de potencia (potencia promedio = fuerza * velocidad promedio O trabajo DELTA / tiempo DELTA, trabajo instantáneo = fuerza * velocidad instantánea o dW / dt) Así que no hay energía potencial como debería » No lo requiera. Y, por supuesto, tiene sus ecuaciones cinemáticas con leyes de newton.
«Una roca de 20.0 kg se desliza sobre una superficie horizontal rugosa a 8ms ^ -1 y finalmente se detiene debido a la fricción. El coeficiente de fricción cinética entre la roca y la superficie es 0.200. ¿Qué potencia promedio se produce por la fricción cuando la roca se detiene? «
entonces, siguiendo la ruta larga (en lugar de la fuerza * velocidad promedio * cosTheta, donde theta es el ángulo entre los dos vectores)
trabajo total = trabajo realizado por fricción
= (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) tiempo empleado en el trabajo: v = v_0 + en
t = (v – v_0) / a
= (0-8) / (- mu_k * g) (aceleración neta calculada mediante la segunda ley de newton)
= 4.08s
Por lo tanto, la potencia promedio debe ser
potencia promedio = trabajo DELTA / tiempo DELTA
= (-640J - 0J)/(4.08s - 0s) =-157watts Verifiqué todo dos veces y miré otros sitios web y no menciona el poder negativo … entonces, ¿qué piensan ustedes?
Comentarios
- Hay ' una dualidad: el trabajo positivo siempre está asociado con el trabajo negativo en otras partes del sistema.
Responder
Suponga que el sistema en consideración es la piedra.
Entonces, su declaración
Tenga en cuenta que el trabajo realizado por fricción es negativo
Si tal vez sea mejor escrito como
Tenga en cuenta que el trabajo realizado en la roca por la fuerza externa (fricción) es negativa
El trabajo realizado en la roca es negativo porque el cambio en la energía cinética de la roca es negativo.
Una cantidad negativa de trabajo en se puede interpretar como una cantidad positiva de trabajo realizado. junto a la roca.
Comentarios
- Lo entiendo, pero si hicieras la pregunta, ¿obtendrías la misma respuesta que yo? o sería diferente. Si es así, ¿por qué la discrepancia (ese es mi punto principal porque la respuesta es aparentemente 157 vatios)
- Yo diría que probablemente habría dicho que el trabajo realizado (energía gastada) por la fuerza de fricción en la roca era $ \ Large – $ …. J (W)
Respuesta
Poder negativo en este contexto significaría lo mismo que trabajo negativo: trabajo negativo significa que al sistema, en este caso, al bloque, se le está robando energía mecánica, al igual que el trabajo positivo significa que está adquiriendo energía. El poder negativo entonces solo significa el tasa de perder energía, aquí por fricción, así como el poder positivo es la tasa de acumulación energía.
AÑADIR: I Miré de nuevo y fíjese en la redacción de la pregunta que dice «encuentre la potencia promedio PRODUCIDA» por el deslizamiento. Así que esto será y debería ser positivo , no negativo, aunque el poder de la fuerza de fricción sobre la roca es negativo. Como lo vemos ahora desde el punto de vista de el mundo externo, que ve la roca como produciendo energía (por lo tanto, el mundo está acumulando energía de la roca) en forma de calor y sonido (y trabajar, en destruir las superficies que se frotan entre sí), no desde el punto de vista de la roca, a la que se le está robando energía. Si hubiera dicho «encuentra el poder de la fuerza de fricción en la roca», ese poder sería negativo, pero dice que encuentra el poder producido, que es el poder otorgado al mundo exterior, y que es positivo, y es el negativo exacto de la cifra que calculó, por lo que +157 W es la respuesta.
Comentarios
- entonces, la potencia puede ser negativo correcto? que ' es básicamente todo lo que necesito aclarar. si hiciera esta pregunta, ¿obtendría la misma respuesta?
- Sí. Si tiene trabajo negativo a lo largo del tiempo, obtiene potencia negativa, por lo que la potencia de la fuerza de fricción (modelada con una fuerza puntual en el centro de masa del cuerpo) debería ser negativa tal como debería ser su trabajo.Pero si quieres hablar del poder depositado en los objetos ' estructura interna que eleva su temperatura, este poder será positivo (e igual al negativo del poder de la fuerza de fricción), ya que ' s energía entra. (ADD: en realidad, no del todo igual, parte de esa energía también termina como sonido, también como romper pequeñas migas de polvo, pero eso ' es mucho
- menos, creo. En última instancia, aunque todo se degrada al calor en al final, entonces …)
- @CynicalAristocrat: Verifique esta respuesta nuevamente. Leí los detalles de la pregunta nuevamente y noté algo que me perdí antes.
- GRACIAS, HERMOSO HUMAN BEAN. ME HA ESTADO MOLESTANDO TODO EL DIA