Am probleme cu înțelegerea conceptului de muncă negativă. De exemplu, cartea mea spune că, dacă cobor o cutie la sol, munca pozitivă pe mâini și mâinile mele lucrează negativ la cutie. Deci, dacă munca apare atunci când o forță provoacă deplasare, cum se întâmplă munca negativă? Mâinile mele îmi deplasează ceva?
Comentarii
- Deplasarea (și mișcarea) nu este întotdeauna cauzată de forța pe care doriți să o găsiți '. În exemplul dvs. de reducere a casetă, gravitația trebuie luată în considerare.
- Cartea dvs. poate fi greșită. ' nu coboară, ceea ce face o lucrare negativă, dar, așa cum este explicat de joshphysics, ' este încetinirea mișcării.
- @ffred Cartea are dreptate, deoarece ținând un obiect într-un câmp gravitațional rezultă o forță normală din mână și, deoarece mișcarea este descendentă, este de fapt o lucrare negativă
- S ușor tangențial, dar vă poate ajuta să obțineți o senzație pentru ceea ce se înțelege prin muncă negativă, aruncați o privire asupra diferitelor convenții pentru scrierea primei legi a termodinamicii. Puteți vedea că ceea ce este definit ca lucru pozitiv în cadrul unei convenții este lucru negativ în alta.
Răspuns
În contextul mecanicii clasice, după cum descrieți, lucrarea negativă este efectuată de o forță asupra unui obiect, de fiecare dată când mișcarea obiectului este în direcția opusă forței. Această „opoziție” este cea care determină semnul negativ în lucrare. O astfel de lucrare negativă indică faptul că forța are tendința de a încetini obiectul, adică de a-și reduce energia cinetică. sub influența unei forțe $ \ mathbf F $, atunci lucrarea efectuată asupra obiectului pe măsură ce suferă o mică deplasare $ \ Delta \ mathbf x $ este $$ W = \ mathbf F \ cdot \ Delta \ mathbf x $$ unde boldface înseamnă că variabila este un vector, iar punctul reprezintă produsul punct. Din definiția produsului dot, avem $$ W = F \ Delta x \ cos \ theta $$ Unde $ F $ este magnitudinea $ \ mathbf F $, $ \ Delta x $ este magnitudinea $ \ Delta \ mathbf x $ și $ \ theta $ este unghiul dintre $ \ mathbf F $ și $ \ Delta \ mathbf x $. Rețineți, în special, că mărimile sunt pozitive prin definiție, deci $ \ cos \ theta $ este negativ dacă și numai din $ \ theta $ este între $ 90 ^ \ circ $ și $ 180 ^ \ circ $. Când unghiul are aceste intervale, forța are o componentă perpendiculară pe direcția de mișcare și o componentă opusă direcției de mișcare. Componenta perpendiculară nu contribuie cu nimic la lucrare, iar componenta opusă mișcării contribuie cu o cantitate negativă la lucrare.
Comentarii
- Hola. Fizica noob aici. Este neapărat adevărat că dacă θ este între 90∘ și 180∘ că există o componentă perpendiculară? Este același lucru valabil și pentru Quadrant 1? ' încerc și nu reușesc să-l văd.
Răspunde
Munca este componenta forței paralelă cu direcția mișcării de ori mai mare decât deplasarea. Această componentă a forței ar putea, desigur, să indice în direcția opusă mișcării (antiparalel). Munca efectuată de forță este pozitivă în primul caz și negativă în al doilea. De exemplu, direcția forței de greutate pe un corp care cade liber (căzut din repaus) indică spre centrul Pământului, care este, de asemenea, direcția de deplasare în timpul căderii. Prin urmare, se spune că forța gravitațională face o muncă pozitivă asupra corpului care cade. Corpul care se încadrează are, de asemenea, o forță de tracțiune în sus datorită rezistenței aerului. Deoarece forța de tracțiune este aplicată în direcția opusă celei a mișcării, se spune că face lucrări negative asupra corpului.