¿No se realiza trabajo cuando un objeto no se mueve, o el trabajo simplemente se cancela?

En su segundo ejemplo, usted o la pared no realizan ningún trabajo sobre el bloque porque no hay desplazamiento del bloque. Eso no quiere decir que no gastaras energía empujando la pared. Pero el trabajo que hiciste es trabajo fisiológico interno, y no trabajo de física. Richard Feynman lo explicó de esta manera en sus conferencias de física:

El hecho de que tengamos que generar esfuerzo para sostener un peso se debe simplemente al diseño del músculo estriado. Lo que sucede es que cuando un impulso nervioso llega a una fibra muscular, la fibra da una pequeña contracción y luego se relaja, de modo que cuando sostenemos algo, enormes descargas de impulsos nerviosos llegan al músculo, una gran cantidad de contracciones mantienen el peso. , mientras que otras fibras se relajan. Cuando sostenemos un peso pesado nos cansamos, empezamos a temblar, ...porque el músculo está cansado y no reacciona lo suficientemente rápido.

Dicho esto, el trabajo puede ser positivo o negativo. El trabajo es positivo si la dirección de la fuerza es la misma que la dirección del desplazamiento del objeto. El trabajo positivo transfiere energía al objeto. En su primer ejemplo, realizó un trabajo positivo de 50 julios en el bloque.

Se produce trabajo negativo si la dirección de la fuerza es opuesta al desplazamiento del objeto. El trabajo negativo le quita energía al objeto. Si en tu primer ejemplo empujaste el bloque sobre un piso con fricción, el piso realiza un trabajo de fricción negativo igual a la fuerza de fricción cinética multiplicada por 10 metros. El trabajo de fricción toma la energía del movimiento del bloque y la disipa en forma de calor.

Si el bloque comenzó en reposo y terminó en reposo a 10 metros, el trabajo de fricción negativo es igual a tu trabajo positivo para un trabajo neto de cero. Según el teorema del trabajo y la energía, el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a su cambio en la energía cinética.

Espero que esto ayude.

Sin embargo, me gustaría preguntar si realmente no hago ningún trabajo en el bloque, o si realmente transfiero 50 julios al bloque, pero la pared funciona exactamente en la dirección opuesta, por lo que podemos decir que el trabajo en el bloque es 50 + (-50), o 0 +0

$0 + 0$correcto como lo señalan otras respuestas. Sin embargo, quisiera agregar que el$50 + (-50)$habría sido el caso cuando (supongamos) empujas el bloque para$5 m$con$10 N$de fuerza que mueve el bloque a velocidad constante y cuando hay fricción. En este caso, el trabajo realizado por usted es igual y opuesto al trabajo realizado por la fricción y no hay cambio en la energía cinética del objeto.

Estás haciendo exactamente ningún trabajo.

Piensa en una mesa. Con su fuerza normal puede sostener una manzana para siempre. ¿Gasta constantemente energía en hacer eso? No. De lo contrario, eventualmente se "agotaría", lo que no sucede.

No se transfiere energía entre los objetos si no ocurre ningún desplazamiento o interacción térmica.

Cuando habla de que el bloque se empuja contra la pared solo en ese momento, ya no hay desplazamiento presente del bloque si (que son 5 m que ha proporcionado). Estos 5 m solo son posibles cuando se movió antes de tocar el bloque. Por lo tanto, W = 0 para el bloque empujado justo cerca o tocando la pared.

Incluso si digamos que ya había empujado el bloque y después de 5 m, la pared detuvo el bloque. Luego, calculamos el trabajo realizado en el punto de referencia. Por ejemplo, después de 5 m antes de tocar la pared. W=50J pero después de tocar la pared, W=0, no (50J-50J) porque en esa referencia, no hay desplazamiento del bloque. Recuerde, nuestro sistema es bloque.

Puntos: En términos de trabajo realizado para entenderlo más mejor.

1. F = (m*a)

donde la masa del bloque está presente pero no hay aceleración del bloque debido a que la pared lo empuja hacia atrás. Wall no permite que el bloque cree aceleración por sí mismo.

2. Desplazamiento

Ya que no hay desplazamiento ni del bloque ni del muro. No importa si la pared se desplaza o no porque nuestro sistema es de bloqueo. Entonces, solo debemos considerar lo que le suceda al bloque. Por lo tanto, el desplazamiento = 0 también.

Por lo tanto, W = F(0) * S(0).

Avísame si tienes alguna dificultad.

En realidad, para una caja real, harás algo de trabajo cuando comprimas la caja. Para mantenerlo comprimido tendrás que contraer tus células musculares continuamente, para mantener la fuerza estable. Se contraen, se expanden, se contraen, se expanden, etc. Sostener la caja comprimida (o simplemente empujar una caja incompresible) es más fácil cuando, por ejemplo, se coloca un ventilador potente frente a ella. Así no te cansarás por el trabajo realizado mientras contraes continuamente tus músculos.
De la misma manera, mantener un libro a una altura constante requiere una fuerza constante. Esto puede ser dado por una mesa estática o por su mano estacionaria. Mantener la mano estacionaria requiere trabajo. De nuevo tienes que hacer que una parte de tus músculos se contraiga continuamente. tu mano está en un equilibrio dinámico en lugar de uno estático como la mesa.

No. Esto no es correcto. La definición de trabajo es una definición técnica en física. En física, el trabajo realizado se define como

¡Espero que esto ayude!

Todas las respuestas anteriores se refieren a la mecánica clásica del trabajo, que se define como$W=F*d$, es decir, como momento lineal en un sistema cerrado en unidades de libras*pulgadas, pero como no hay movimiento, el trabajo es igual a cero. Por las leyes de conservación de Newton, la energía se conserva.

Si consideramos la configuración del sistema como un sistema abierto (Teoría de los sistemas abiertos de Ludwig von Bertanlaffy), la energía externa (músculos,$E= F* dv/dt$- como equivalente a la ley de movimiento de Newton,$m*a = \mathrm{lb}*\mathrm{s}$, está empujando el (ladrillo contra la pared y consumimos energía$E$. En sistemas abiertos tenemos el caso de conversión de energía por interacción entre sistemas (energía externa (músculos), ladrillo (masa$1$) y la pared (masa$2$)), ya que la energía se devuelve al medio ambiente en forma de energía potencial de presión,$F/ A$($\mathrm{lb}/\mathrm{in}^2$del área de contacto). Aquí, en lugar de convertir energía en movimiento en forma de trabajo ($W=F*d$, independiente del tiempo), convertimos la energía externa en trabajo ($E= m * dv/dt$dependiente del tiempo (lb seg). En un entorno de gravedad, dado que el ladrillo y la pared son rígidos, según el principio de simetría de sistemas de Emmy Noether, se conserva el impulso, pero no la energía. Si el ladrillo o la pared fueran elásticos o plásticos, la energía se convertiría en una deformación del ladrillo o la pared en relación con las coordenadas globales newtonianas. otra siguiendo la ley de movimiento de Newton.