¿Energía vs Fuerza vs Estrés?

He preguntado esto una vez antes, pero no estaba bien redactado y no obtuve la respuesta que estaba buscando, así que aquí está mi pregunta:

Imagina que estás en el vacío y que la fricción que actúa sobre el objeto que estás empujando es insignificante:

Si aumentas la velocidad de algo de 0 a 10 m/s, usa cierta cantidad de energía (e) y cierta cantidad de fuerza (f) aplicadas durante t tiempo. Si aumenta su velocidad de 10 a 20 m / s, toma f fuerza durante t tiempo nuevamente, pero usa> 1e energía ya que ke = 1/2mv ^ 2. Si la fuerza es constante, entonces la tensión en el brazo que empuja el objeto es constante, entonces, ¿cómo llega la energía adicional al objeto que se empuja? Si se transfirió a través de su brazo, ¿por qué no aumentarían las tensiones en su brazo?

Presumiblemente usted imagina que requerirá más de mi energía para pasar de 10 a 20 m/s debido a la fricción/resistencia del aire, ¿verdad? Si hay una resistencia mayor pero estás aplicando la misma fuerza, te llevará más tiempo pasar de 10 a 20 m/s que de 0 a 10 m/s, en otras palabras, estás aplicando la misma fuerza pero por más tiempo, y de ahí es de donde viene la energía extra.

Respuestas (1)

De hecho, se necesita el mismo impulso para aumentar la velocidad de 10 a 20 que de 0 a 10. El impulso es fuerza por tiempo. Se necesita tres veces más energía para aumentar la velocidad de 10 a 20 que de 0 a 10, porque la energía (trabajo) es fuerza por distancia . Cuando se mueve más rápido, va más lejos durante el tiempo que estás aplicando la fuerza, por lo que aunque la fuerza y ​​el tiempo siguen siendo los mismos, la distancia y, por lo tanto, la energía requerida es mayor.