آیا کار توسط فنر و کار بر روی فنر یکسان است؟

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 730

سپاس: 433

جنسیت:

تماس:

آیا کار توسط فنر و کار بر روی فنر یکسان است؟

پست توسط rohamjpl »

بیایید تصور کنیم که یک فنر از یک ویژگی خطی داریم به طوری که نیرویی که فنر وارد می کند متناسب با تغییر شکل δ است. فنر به صورت افقی به دیواری متصل می شود ، حال اگر با استفاده از یک نیروی افقی $\vec{F}$ spring فنر را کشش دهیم ، کار روی فنر انجام می شود:
$W_{1\rightarrow 2}=\frac{k}{2}(\delta_{2}^{2}-\delta_{1}^{2})$
که در آن δ2 و δ1 تغییر شکل نهایی و اولیه فنر هستند و k ثابت بودن تناسب فنر است.
حال فرض کنید که ما بهار را رها کنیم ، کار انجام شده توسط بهار این خواهد بود:
$W_{2\rightarrow 1}=-\frac{k}{2}(\delta_{2}^{2}-\delta_{1}^{2})$
سوال من این است که چرا اکنون کار منفی است؟
کارهایی که روی یک جسم انجام شده و کارهایی که توسط یک جسم انجام شده مشخصاً یکسان نیستند: در حالت سابق این کارهایی است که توسط نیرویی که بر جسم وارد می کند انجام می شود ، در حالی که این کارهایی است که توسط نیروی تولید شده توسط جسم انجام می شود خودش غالباً چنین اتفاقی می افتد که این دو نیرو از طریق قانون دوم نیوتون یا صرفه جویی در انرژی به هم مرتبط می شوند (مانند سوال و از همین رو دارای اندازه برابر و جهت مخالف هستند - سپس آنها کارهایی با اندازه برابر دارند ، اما دارای علامت متفاوت هستند.
تغییر در علامت نشان می دهد که حسی که جریان انرژی معکوس می شود.
ابتدا کار اعمال شده برای کشش فنر با افزودن انرژی بالقوه به آن ، انرژی داخلی فنر را افزایش می دهد. بعداً ، وقتی نیرویی که فنر را با یک شکل کشیده نگه داشته است برداشته شود ، انرژی آزاد شده و به جای دیگری منتقل می شود (به عنوان مثال ، با اتلاف به عنوان انرژی حرارتی در عضلات). در پایان ، انرژی پتانسیل چشمه دیگر وجود ندارد زیرا از طریق کار مکانیکی به محیط منتقل شده است.
این امر می تواند بیشتر تأیید شود اگر کسی تصور کند که فرآیندهای کشش / کشش خیلی کند انجام می شود و به گونه ای است که یکی مانند نسخه معکوس دیگر است. نیروهای اعمال شده یکسان خواهند بود ، اما توجه داشته باشید که در حالت کشش ، نیرو و سرعت جابجایی در یک جهت قرار دارند (کار مثبت در چرخش = افزایش انرژی توسط فنر) ، در حالی که در مرحله کشش آنها در نقطه مقابل قرار دارند جهت ، تولید کار منفی (اتلاف انرژی تا فنر).
بعلاوه ، کارهایی که توسط یک فنر انجام می شود و کارهایی که روی یک فنر انجام می شود از نظر اندازه برابر و از نظر علامت برابر هستند. بنابراین هنگامی که یک فنر توسط یک نیروی خارجی کشیده می شود و کار مثبتی روی فنر انجام می شود ، کار انجام شده توسط فنر (به دلیل نیروی واکنش در فنر) منفی است
آیا کار انجام شده توسط فنر مثبت است یا منفی؟
علامت منهای نشان می دهد که نیروی فنر همیشه از جهت معکوس با جابجایی انتهای آزاد آن است. بنابراین کار انجام شده توسط یک نیروی فنر همیشه منفی استI hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261
تصویر

ارسال پست