Силы трения совершает над телом работу: Сила трения совершает над телом работу. Меняется ли при этом внутренняя энергия тела? По каким признакам можно судить об этом?

вопросы и ответы – Рамблер/класс

2673 вопроса

2728 ответов

Сколько нужно сжечь № 791 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Сколько нужно сжечь керосина в керосинке, чтобы довести от 15 °С до кипения 3 кг воды, если КПД керосинки 30% ?

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

Как получить сопротивления № 1071 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Как с помощью магазина сопротивлений, изображенного на рисунке 104, получить сопротивления:
  (Подробнее…)

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

Найдите скорости № 1649 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Радиус окружности, по которой движется конец секундной стрелки, 0,8 см, минутной — 2 см, часовой — 1,5 см. Найдите линейные и угловые (Подробнее…)

ГДЗФизика9 классПерышкин А.В.

Чему равен № 1851 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А. В.

Определите число электронов в атоме брома  Чему равен (в элементарных зарядах е) суммарный заряд всех электронов? (Подробнее…)

ГДЗФизика9 классПерышкин А.В.

Поясните № 1162 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Пользуясь понятиями напряжение и сила тока, поясните, почему мощность тока выражается произведе­нием IU.

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

Сколько тепла № 775 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Сколько тепла при сгорании дают 10 кг древесного угля?

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

Как определить № 946 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

На тонких шелковых нитях подвешены два одинаковых пробковых шарика, один заряженный, другой — незаряженный. Как определить, какой шарик (Подробнее…)

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

В какую сторону отклонится № 1236 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Провод с током расположен над магнитной стрел­кой (рис. 138). В какую сторону отклонится северный конец магнитной стрелки в момент (Подробнее…)

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

Физика магнитное поле 8 класс Перышкин

Хай, проходим тему Магнитное поле, и чет не могу сформулировать ответы на вопросы, кто поможет? 
3. В чём состоит опыт (Подробнее…)

ГДЗПерышкин А.В.8 классФизика

Тема 29 Задание 683 Физика 8 класс А.В.Перышкин Какие признаки свидетельствуют об изменении внутренней энергии тела?

Даров) Помощь окажете, как то совсем туго с ответом, помогите….
Сила трения совершает над телом работу. Какие признаки (Подробнее…)

ГДЗШколаФизикаПерышкин А.В.8 класс

Определите ускорение № 1519 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Тело массой 0,5 кг начало двигаться
под действием силы F (рис. 196). Коэффициент трения
между телом и поверхностью равен (Подробнее…)

ГДЗФизика9 классПерышкин А. В.

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №494 Какую силу необходимо приложить, чтобы держать его в воде?

Привет всем! Туговато как-то идет с решением…помогите плиззз…
Кусок гранита объемом 5,5 дм3 и массой 15 кг це­ликом погружен в (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

ГДЗ Тема 28 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №662 Сколько получится теплоты?

Привет всем! Умираю, помогите с физикой, плизззз…..
Сколько получится теплоты, если работа 8,54 кДж целиком перейдет в (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Определите силу тока № 1002 ГДЗ Физика 7-9 класс Перышкин А.В.

Определите силу тока, проходящего через лам­почку накаливания, если напряжение на ней 110 В, а со­противление ее во время горения 80 (Подробнее…)

ГДЗФизика8 классПерышкин А.В.

ГДЗ Тема 4 Задание №67 Почему при одинаковой температуре диффузия в жидкостях идет медленнее, чем в газах? Физика 7 класс А. В.Перышкин

Привет) Возникла путаница с этим заданием, кто-нибудь сможет оказать помощь?
Почему при одинаковой температуре диффузия в (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

ГДЗ Тема 22 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №537 Какая при этом совершается работа?

Привет) Как у кого с физикой? Сможете потащить такой вопрос…за помощь заранее спасибо.
Из угольной шахты глубиной 400 м равномерно (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Привет. Помогите с ответом. Вопрос 1 § 26 Физика 9 класс Перышкин

Что можно сказать о полной механической энергии колеблющегося маятника в любой момент времени, если допустить, что потерь энергии нет? (Подробнее…)

ГДЗФизика9 классПерышкин А.В.

Нужен ответ. Вопрос 4 § 40 Физика 9 класс Перышкин

Как определить направление индукционного тока в кольце?

ГДЗФизика9 классПерышкин А. В.

ГДЗ Физика. 7-9 класс. Перышкин А.В. Тема 8. Задание №172. Что труднее?

Привет, помогите , пожалуйста, ответить на вопрос…заранее спасибо))))
Что труднее: сдвинуть вагон с места или уже сдвинутый вагон (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

ГДЗ Физика. 7-9 класс. Перышкин А.В. Тема 16. Задание №384. Насколько увеличилось давление платформы на рельсы?

Привет всем! Туговато как-то идет с решением…помогите!
У железнодорожной платформы общая площадь соприкосновения колес с рельсами (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

похожие темы

Экскурсии

Мякишев Г.Я.

Досуг

Кузнецова Л. В.

исчерпывающие выводы и факты — Lambda Geeks

Работа, совершаемая за счет трения, представляет собой смещение движущегося тела против направления силы трения.

Приложенная к телу сила вызывает смещение в его направлении. Третий закон движения Ньютона использует силу трения против движения тела в качестве силы реакции. Таким образом, смещение тела противоположно силе трения называется работа, совершаемая трением.

Сила трения — это противоположная контактная сила, оказываемая поверхностью, чтобы противодействовать движению, когда два тела скользят друг по другу. Это неконсервативная сила что предлагает работа, совершаемая силой, основанная на пути, по которому сила действует. В зависимости от выбранного пути мы можем найти различную работу, выполняемую трением.

Предположим, вы толкаете стол через всю комнату, чтобы изменить его положение. Нижняя поверхность сначала сопротивляется столу за счет силы трения, поскольку она точно противодействует нашей приложенной силе толкания. Когда мы прикладываем больше толкающей силы, которая преодолевает силу трения, стол начинает двигаться. Максимальная сила, при которой тело приходит в движение, а затем останавливается, определяется: статический и кинетический коэффициенты трения тела соответственно.

Когда два тела находятся в состоянии покоя, трение между их поверхностями называется «статическое трение‘. В то время как, когда два тела движутся относительно друг друга, трение между их поверхностямикинетическое трение ‘, также называется «скольжение трения‘. Согласно определению, смещение из-за статического трения равно нулю. Следовательно работа выполняется только трением скольжения.

Работа, сделанная трениемРабота, выполняемая скольжением трения по столу
(Кредит: Shutterstock)

Узнайте больше о Скользящее трение.

Проделанная работа зависит от типа преобразования энергии тел при приложении силы. Это означает, что когда мы прикладываем силу к телу в состоянии покоя, происходит преобразование потенциала в кинетическую энергию, что ускоряет движение тела в направлении приложенной силы. Аналогичным образом, когда поверхность оказывает трение скольжения по движущемуся телу, его кинетическая энергия снова преобразуется в потенциальную энергию, которая замедляет свое движение.

Трение преобразует свою работу в тепловую энергию, так как мы чувствуем тепло на поверхности, когда тела скользят. Когда движущееся тело останавливается на горизонтальной поверхности, его кинетическая энергия становится равной нулю. Это означает трение о тело рассеивает его кинетическую энергию, которая оценивается как количество работы, совершаемой трением.

Узнайте больше о Выполненная работа и ее подразделения.

Как рассчитать работу, выполненную трением?

Мы можем определить работу, совершаемую трением, посредством подробного анализа силы трения.

Чтобы рассчитать проделанную работу, во-первых, мы должны определить неконсервативную силу от поверхности, общую длину пути на поверхности или смещение и, что более важно, угол между силой трения и смещением.  

Очень важно определить силу, консервативную она или неконсервативную. Так мы поймем, что сила изменит тело полная механическая энергия (кинетическая + потенциальная), когда он совершает какую-либо работу. Так как сила трения действует противоположно движущемуся телу, то это неконсервативная сила, которая изменяет полную механическую энергию, участвует кинетическая в потенциальную энергию преобразование для сопротивления движению.

Преобразование энергии за счет трения (Кредит: Shutterstock)

Когда на тело действует чистая сила, она изменяет кинетическую энергию. 

Теорема работы-энергии говорит, что работа, совершаемая над телом чистой силой, равна разнице между их кинетической энергией. 

Если тело набрало энергию, его работа будет положительный. Если тело теряет энергию, его работа отрицательный

Сила трения — единственная результирующая сила, действующая на горизонтальную поверхность, равная коэффициент кинетики трения µk и нормальной силы N.  

Принимая во внимание, что нормальная сила, перпендикулярная горизонтальной поверхности составляет мгкосθ.

Следовательно, сила трения равна  

FФрич = мкkмг ……………. (*)

Работа, выполняемая по формуле трения

Работа, выполняемая по формуле трения, получается с использованием чистых сил, а также теоремы работы-энергии.

Нормальная сила и гравитационная сила, действующие перпендикулярно, нейтрализуют друг друга, поскольку они противоположны. Следовательно, сила горизонтального трения FФрич это единственная чистая сила, действующая на тело для выполнения работы. 

Как рассчитать работу, выполненную трением?

Рассчитаем чистую работу силы трения о движущуюся коробку. перемещение d по горизонтали дорожка.

WФрич = Фпятница dcosθ

Подставляя уравнение силы трения (*), получаем

WФрич = мкkмг. dcosθ

Поскольку существует трение скольжения, угол между смещением и трением скольжения составляет 180 °; что дает cosθ = cos180 ° = -1.

WФрич = — μkмг.д

Выше приведено уравнение работа, выполняемая трением.

Узнайте больше о Ускорение поверхности без трения.

Всегда ли работа, выполняемая трением, отрицательна?

Работа, выполняемая трением, обычно отрицательна из-за 180° угол между трением и перемещением.

Когда мы прикладываем силу по шероховатой поверхности, трение действует в направлении, противоположном приложенной силе. Следовательно, угол между трением и смещением становится 180 °, что снижает кинетическую энергию; а также дает отрицательная работа, совершаемая силой трения. 

Узнайте больше о Возможность преобразования кинетической энергии.

Работа, выполненная трением при чистом качении

Работа, совершаемая трением без скольжения, равна нулю при чистом качении.

Когда одно тело находится в чистом качении с другим телом, статическая сила действует перпендикулярно горизонтальной поверхности. Тело качения не претерпевает преобразования энергии, так как статическая сила не может его смещать. Следовательно, статическое трение при чистом качении не работает.  

Работа, выполненная трением при чистом качении

Сила трения регулируется автоматически. Он сохраняет свое направление в соответствии с направлением приложенной силы для сопротивления движению. При чистом качении нижняя часть корпуса на короткое время соприкасается с землей, поднимая корпус вверх перпендикулярно направлению силы трения. т. е. статическое трение.

Чистая прокатка означает меньше перевода и больше прокатки. Статическое трение выполняет отрицательную работу, выполняемую при поступательном движении, что замедляет поступательное движение, и столь же положительную работу, выполняемую при вращательном движении, что означает ускорение вращения. Вот почему чистая работа, выполняемая статическим трением, равна нулю при чистом качении. скольжение.

Узнайте больше о Трение качения.

Работа, проделанная трением, положительна или отрицательна?

Работа, выполняемая трением, может быть только положительной, отрицательной в зависимости от выбора системы отсчета.

Поскольку приложенная сила и перемещение тела имеют одно направление; это увеличивает его энергии. Так что проделанная работа положительная. Но кинетическое трение и перемещение тела имеют противоположное направление; это снижает его энергию. Таким образом, проделанная работа отрицательна. 

Работа, проделанная трением, положительна или отрицательна?

Если тело скользит, сила трения, действующая на тело, будет трением скольжения, а угол между кинетическим трением и смещением составляет 180 °, что приводит к отрицательной выполненной работе.

Работа, совершаемая трением, может показаться положительной, если мы изменим систему отсчета, поскольку кинетическое трение может появиться в направлении движения тела. Допустим, на ковер кладут тяжелую коробку, и ее внезапно выбирают. Даже коробка скользит назад, но движется вперед относительно с системой отсчета. В таком случае работа, совершаемая трением, положительна. 

Узнайте больше о Относительное движение.

Как найти работу, выполненную трением без коэффициента?

Работа, совершаемая трением без коэффициента, получается путем проведения эксперимента с наклонной плоскостью. 

Давайте сначала установим наклонный пандус и отрегулируем его угол наклона. Чем больше угол наклона, тем больше прилагаемая сила толкает объект вниз по пандусу. Когда мы увеличиваем прилагаемую силу по сравнению с силой трения, мы можем найти максимальную силу трения и измерить смещение объекта и работу, совершаемую трением, не зная его коэффициента. 

Настройка наклонной плоскости для определения работы, совершаемой трением без коэффициента
(Кредит: Shutterstock)

Мы можем сделать наклонный пандус, используя серию книжных и деревянных панелей. Затем мы устанавливаем его наклонный угол, складывая ряд книг так, чтобы он достиг максимальной высоты. Поставим машинку под углом на наклонный пандус и слегка подтолкнем. Против нашей толкающей силы сила трения от поверхности рампы препятствует скольжению автомобиля по рампе.

Но если мы увеличим толчок, машина успеет соскользнуть с рампы за счет силы трения. Мы можем рассчитать работу, совершаемую трением, без коэффициента, измерив чистые силы на коробку и ее смещение. 

Узнать больше об Наклонная плоскость.


ньютоновская механика — Характер работы, совершаемой трением

Вы совершенно правы как в своем описании трения, так и в своем сомнении относительно данного утверждения о знаках.

Относительно знаков (это чисто математически)

Ключевой момент, о котором следует помнить: знаки сами по себе не имеют физического смысла. Они являются математическим человеческим изобретением. Знаки — это наш искусственный метод указания направления относительно чего-то другого — вот и все.

Практический способ использования знаков состоит в том, чтобы изобрести или произвольно выбрать направление, которое мы называем положительным . Тогда любую величину в этом направлении можно считать положительной, и ей присваивается знак $+$; любая величина, противоположная этому направлению, может считаться отрицательной и ей присваивается знак $-$. Нам может понадобиться несколько таких опорных направлений (по одному на измерение), и вместе мы назовем их системой координат .

Имейте в виду, что система координат выбирается произвольно — это инструмент, изобретенный для нашей математики и не имеющий физического смысла, — поэтому и знаки выбираются произвольно. Таким образом, утверждение, что что-то всегда является, скажем, отрицательным, бессмысленно, если только мы неявно не сравниваем его с чем-то другим.

Итак, выписка:

работа, совершаемая трением, может в лучшем случае быть равна нулю, но никогда не может быть положительной

это неправильно . Вы можете выбирать системы координат по желанию и легко выбрать ту, которая дает вам положительную силу трения. По крайней мере, это утверждение требует, чтобы некоторые предположения об ориентации системы координат были правильными.

Относительно трения (физического)

мы можем сказать, что трение будет пытаться замедлить блок наверху и ускорить другой

Совершенно верно. Трение по самой своей природе всегда будет тянуть в направлении, которое предотвратит или остановит скольжение. Таким образом, он всегда тянет так, что удерживает две поверхности вместе, даже если это направление вызывает движение. (Оно просто не должно вызывать

относительного движения между двумя блоками, но оно может вызывать движение вообще.) Это относится к как кинетическому, так и трению покоя.

И вы правильно ссылаетесь на 3-й закон Ньютона , когда вы говорите, что трение также попытается ускорить другой блок ниже. Потому что, согласно 3-му закону Ньютона, любое притяжение одного тела в одном направлении вызывает такое же, но противоположное притяжение другого тела. Эта другая сила трения будет пытаться заставить другой блок ускориться, потому что это поможет предотвратить скольжение (это помогает удерживать блоки вместе, если неподвижный блок перемещается вместе с движущимся блоком).

В соответствии с 3-м законом Ньютона мы всегда будем видеть пару сил, направленных в противоположных направлениях, и никогда не будем видеть только одну силу. Итак, если система координат для обоих тел остается постоянной, то одна сила трения будет тянуть в положительном направлении, а другая — в отрицательном. Всегда. Только если мы изменим систему координат между двумя телами, может быть правильно, чтобы сила трения указывала в отрицательном направлении в обоих случаях.

Ньютоновская механика — Работает ли трение?

спросил

Изменено 1 год, 9 месяцев назад

Просмотрено 136 раз

$\begingroup$

Работает ли кинетическое трение?
В моей книге написано, что

«На самом деле, смещение точки приложения силы трения не поддается вычислению, как и работа, совершаемая силой трения. «.

Однако во многих других источниках можно рассчитать работу, совершаемую трением. Как так?

  • ньютоновская механика
  • силы
  • работа
  • трение

$\endgroup$

4

$\begingroup$

При анализе трения мне легче сосредоточиться на мощности, а не на работе. Механическая мощность определяется выражением $P= \vec F \cdot \vec v$, где $\vec v$ — скорость материала в точке приложения силы, $\vec F$.

Например, предположим, что у нас есть автомобиль, который буксует до полной остановки, а колеса не вращаются. В этом случае шины, соприкасающиеся с дорогой, движутся со скоростью $\vec v$ в прямом направлении, а $\vec F$ — в обратном направлении. Таким образом, $P=\vec F \cdot \vec v=-Fv$ означает, что механическая энергия покидает автомобиль.

При этом дорога не движется, поэтому для дороги $P=-\vec F \cdot 0=0$. Это означает, что механическая энергия не поступает на дорогу. Разница между механической мощностью, выходящей из автомобиля, и механической мощностью, поступающей на дорогу, представляет собой тепловую энергию, генерируемую заносом.

Если вам нужно получить работу, а не только мощность, тогда $W=\int P \ dt$

$\endgroup$

$\begingroup$

Кинетическое трение обычно совершает отрицательную работу и часто поддается вычислению.

Если взять плоский объект, скользящий по плоской поверхности с известной скоростью и массой. Измерьте расстояние до упора, и проделанная работа будет равна произведению расстояния на силу трения, которую можно легко рассчитать здесь.

Вам нужно будет предоставить контекст о том, где было сказано, что это невозможно вычислить. Звучит так, как будто вы имеете в виду катящееся тело, которое в идеале является статическим, а не кинетическим… Но на практике имеет место кинетическое трение (т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *