¿Por qué se necesita el trabajo realizado cuando hay otras cantidades físicas disponibles?

Question

¿Por qué se necesita el trabajo realizado cuando hay otras cantidades físicas disponibles?

123

Tengo una duda sobre el trabajo realizado. Entiendo las formas matemáticas y los ejemplos que flotan en Internet y en los libros. Pero toda esta información no aclara los conceptos de trabajo realizado y energía. Por favor, despeje las siguientes preguntas:

Si hay otras cantidades físicas disponibles, ¿por qué es necesario realizar el trabajo? qué tiene de especial el trabajo realizado que otras cantidades no pueden darnos.
" $W = \vec{F} \cdot \vec{d} = F \cdot d \cdot\cos\theta$ En esta fórmula, ¿cuáles son los detalles de ambas cantidades?
(a) ¿Es la fuerza aplicada la que causa el desplazamiento, por ejemplo: Fuerza $\vec{F}$ se aplica sobre una caja en superficie horizontal desplazar $\vec{d}$ con una cuerda paralela o en algún ángulo?

(b) Campo de fuerza gravitacional $\vec{F}$ y lanzamos una pelota hacia arriba $\vec{d}$ contra la dirección de la fuerza. En este caso, desplazamos el objeto bajo la influencia del campo, el objeto depende totalmente del campo.

(c) Campo de fuerza electrostática $\vec{F}$ y nos desplazamos $\vec{d}$ objeto en este caso, movemos el objeto por nuestra propia dirección de aceleración y movimiento, la ruta del objeto la definimos bajo la influencia del campo.

Por favor, aclare todos estos puntos sabios.

Taquión209

¿Puedes aclarar más tu pregunta? ¿Qué quieres decir con "otras cantidades físicas"?

123

Hola @Tachyon209. Cantidades físicas significa fuerza, momento, aceleración, velocidad, etc. Conozco la diferencia clara y la utilidad de estas cantidades conceptualmente. pero el trabajo y la energía no son conceptualmente claros en términos físicos. Si tenemos todas estas cantidades, por qué necesitamos trabajo y energía, ¿cuál es la ventaja? No podemos determinar por qué cantidades mencioné.

kia.j

Respondí a su pregunta sin resolver, puede que sea un poco larga, pero espero que aclare la importancia del trabajo.

123

Hola a todos, Si alguien tiene Keppler & Kolenkiw (1 edición). Por favor, comparta en pdf de cualquier manera conveniente.

Respuestas (6)

¿Por qué se necesita el trabajo realizado cuando hay otras cantidades físicas disponibles?

¿Puedes aclarar más tu pregunta? ¿Qué quieres decir con "otras cantidades físicas"?
Hola @Tachyon209. Cantidades físicas significa fuerza, momento, aceleración, velocidad, etc. Conozco la diferencia clara y la utilidad de estas cantidades conceptualmente. pero el trabajo y la energía no son conceptualmente claros en términos físicos. Si tenemos todas estas cantidades, por qué necesitamos trabajo y energía, ¿cuál es la ventaja? No podemos determinar por qué cantidades mencioné.
Respondí a su pregunta sin resolver, puede que sea un poco larga, pero espero que aclare la importancia del trabajo.
Hola a todos, Si alguien tiene Keppler & Kolenkiw (1 edición). Por favor, comparta en pdf de cualquier manera conveniente.

Sargento · Answer 1

Sargento

No estoy de acuerdo con su afirmación de que el $F$ en la fórmula $W=Fd\cos\theta$ da información completa sobre el movimiento y desplazamiento de un cuerpo, más bien, parcial oa veces no.

El concepto de trabajo en física está mucho más estrechamente definido que el uso común de la palabra. Se realiza trabajo sobre un objeto cuando una fuerza aplicada lo mueve a lo largo de una distancia. En nuestro lenguaje cotidiano, el trabajo está relacionado con el gasto de esfuerzo muscular, pero este no es el caso en el lenguaje de la física. Una persona que sostiene un objeto pesado no realiza trabajo físico porque la fuerza no mueve el objeto a lo largo de la distancia. El trabajo, de acuerdo con la definición física, se realiza mientras se levanta el objeto pesado, pero no mientras el objeto está estacionario.

Digamos, por ejemplo, que un hombre está empujando un tren (mencioné tren a propósito porque prácticamente ningún hombre puede mover un tren empujándolo solo) y está aplicando toda la fuerza, es decir, está aplicando fuerza pero el tren no se moverá. Esto significa que la fuerza que actúa sobre un cuerpo no implica que el cuerpo esté en movimiento.

Concluyendo, el trabajo nos da la idea de hasta qué punto se cambia el movimiento del cuerpo o hasta qué punto la fuerza aplicada es útil para alterar el movimiento del cuerpo.

123

Hola, @SarGe, su declaración de conclusión me da respuesta a una condición cuando el objeto está en reposo y puedo extender esta idea al objeto en movimiento si alteramos el campo de fuerza para lograr el camino particular

\vec{d}

$\vec{d}$ . Entiendo que si el desplazamiento es cero el trabajo es cero. en mi 2

^{n d}

$^{nd}$ punto he dado 3 condiciones por favor borre estos. Gracias por la respuesta útil.

123

También es confuso si hay aceleración en la fórmula de fuerza.

\vec{F} = m \cdot \vec{a}

$\vec{F} = m \cdot \vec{a}$ por qué encontramos fuerza cuando el objeto no se mueve empujando o tirando vea la fórmula de esta manera

\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}

$\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m}$ . Aquí

\vec{a}

$\vec{a}$ es cero cuando

\vec{F}

$\vec{F}$ es masa cero no puede ser cero se convierte en infinito.

Sargento

@ 123, se puede explicar con la misma lógica que la fuerza gravitacional o electrostática que actúa sobre un cuerpo no implica que el cuerpo esté en movimiento. También necesita el concepto de "Trabajo".

Sargento

[Respuesta para el segundo comentario]@123, si estamos aplicando una fuerza sobre un cuerpo que aún no se mueve, implica que hay otra fuerza actuando sobre el cuerpo en la dirección opuesta a la fuerza aplicada.

123

Para mi punto-1. Por favor, aclare si me equivoco, por lo que la fórmula del trabajo realizado solo es elegible cuando el desplazamiento se realiza mediante un campo de fuerza, no podemos movernos.

\vec{d}

$\vec{d}$ objeto el bajo la influencia del campo. ¿Es correcto?

Sargento

No, la fórmula del trabajo.

\int \vec{F} \cdot d \vec{x}

$\displaystyle\int \vec F\cdot d\vec x$ es válido para cualquier tipo de fuerza. se simplifica como

F \cdot (d \cos θ)

$F\cdot(d\cos\theta)$ cuando la fuerza es constante.

123

Lo siento, pregunto por favor claro porque es muy confuso. significaba para el trabajo si movemos el objeto por nuestra ruta seleccionada bajo la influencia del campo de fuerza. cómo nos encontramos con esta condición. Cómo se comporta el campo de fuerza en el objeto y nuestro trabajo hecho por separado. porque el trabajo realizado es escalar como se suma. Al igual que si es fuerza, podemos agregar vectores.

Sargento

Estamos tomando el producto punto de dos vectores que será un escalar, ya que estamos tomando la proyección del camino a lo largo de la dirección de la fuerza, así que llegamos allí.

\cos θ

$\cos\theta$ .

123

También significa que el trabajo que se está realizando en un objeto debe estar acelerado debido a la fuerza en la fórmula. si se mueve a velocidad constante, se encuentra como energía. ¿Estoy en lo correcto? También existe otra cantidad física ACCIÓN L = mvs. ¿Qué pasa con esto? Por favor, aclare estas confusiones. Sé por sus respuestas que puedo concluir un buen resultado.

Sargento

Continuemos esta discusión en el chat .

123

Estimado @SarGe, entiendo esto

c o s θ

$cos \theta$ comportamiento. Mi pregunta era por ejemplo me muevo

\vec{d}

$\vec{d}$ objeto por mi mano bajo la influencia de la gravedad cómo funciona el trabajo realizado en esta situación. Porque la gravedad como

\vec{F}

$\vec{F}$ El campo funciona por sí solo y mi mano se aplica fuerza de contacto que mueve objetos o define el vector de desplazamiento. Una es mi fuerza y otra es la fuerza de la gravedad. El desplazamiento se define por mi fuerza de trabajo. la fuerza de la gravedad tambien toma igual mi desplazamiento. ¿Calculamos el trabajo para ambos por separado y sumamos ambos escalares? ¿Cuál es el fenómeno?

Sargento

@ 123, gracias por su aprecio.

Reet Jaiswal · Answer 2

1. "Si hay otras cantidades físicas disponibles, por qué se necesita el trabajo realizado. ¿Qué tiene de especial el trabajo realizado que otras cantidades no pueden darnos?"

El trabajo realizado se define matemáticamente como el producto escalar de la fuerza $\vec F$ y el desplazamiento $\vec s$ . Entonces
$W=\vec F.\vec s$ para fuerzas constantes. En el caso de fuerzas variables decimos algo similar (acabo de descomponer el producto escalar):

W = \int F . d X + \int F . d y + \int F . d z

$W=\int F.dx +\int F.dy +\int F.dz$ Aquí estoy describiendo básicamente que el trabajo total realizado sobre un objeto es la suma del trabajo realizado por las fuerzas individuales que actúan sobre él resuelto en los ejes de coordenadas de su elección.

Entonces, ¿qué tiene de especial el trabajo realizado que no puede ser descrito por otras cantidades físicas?

El trabajo realizado, como habrás adivinado, proporciona una relación entre una fuerza y el 'desplazamiento del objeto' (no necesariamente causado por la fuerza en sí). Por eso, tomamos la $\vec F$ y 'escala' (estirando o comprimiendo) a la $\vec s$ (o viceversa, pero esto tiene más sentido). Puedes imaginar que hacemos esto para mostrar: exactamente "cuánto" contribuye esta fuerza al cambio de posición del objeto. No nos importa qué tan rápido cambia el objeto su posición (eso es poder), solo queremos saber qué hace esta fuerza en un sistema.

Puede verificar que ninguna otra cantidad física nos da esta relación, y la razón por la que se necesita en primer lugar es que: Todas las fuerzas contribuyen a la aceleración neta (eso es lo que significa ser una fuerza), pero teniendo información sobre su relación con desplazamiento puede decirnos si las fuerzas individuales están 'quitando' del sistema, o 'poniendo algo en' el sistema; esto se puede explicar por el principio de la energía, que nos dice, no solo sobre el estado actual de un objeto, sino también sobre cómo se comportará este objeto e interactuará con otros objetos en el futuro: puntos de bonificación porque se conserva en todo el universo SIN EXCEPCIONES, ¡también podría ser una cantidad base!

$(A)$ Espero haber descrito el propósito de $F$ y $d$ en la fórmula En el ejemplo (a), hay múltiples fuerzas que actúan sobre el sistema: tensión, gravitación, posiblemente fricción, fuerza normal de la caja. Tienes razón, la fuerza aplicada en un ángulo causa desplazamiento; pero, ¿todo ello se destina a desplazar el objeto? ¡Por supuesto que no! Claramente, una parte va contra la gravedad y otra parte es paralela. ¿La parte que contrarresta la gravedad está haciendo trabajo? No. Esto no es solo porque $cos\theta$ es $0$ en $\pi/2$ radianes, sino porque simplemente tiene sentido! Esta parte de la fuerza ni le quita al sistema, ni le pone nada. Piensa bien en esto.

$(B)$ ¡En la parte (b), usamos el razonamiento antes mencionado nuevamente! El campo de fuerza gravitacional es, de hecho, la única fuerza que actúa sobre el sistema durante el movimiento del proyectil, pero su desplazamiento ascendente inicial proviene de la fuerza externa que aplicamos. Por lo tanto, a medida que asciende (y la gravedad lo frena), el campo de fuerza gravitacional se aleja del sistema; el $\vec s$ y $\vec F_g$ son de dirección opuesta; lo que implica que el trabajo realizado por la gravedad es negativo para la primera parte del movimiento. Pero a medida que desciende, la gravedad contribuye al movimiento, ¡y el trabajo realizado es positivo!

$(C)$ En la parte (c), se puede usar exactamente el mismo razonamiento. Te dejaré resolver esto.

AYUDA: Una vez más, una fuerza aplicada y una fuerza de campo actúan sobre el sistema. Por lo tanto, el trabajo individual realizado y el trabajo total realizado serán diferentes.

Hola @Reet Jaiswal, gracias por tu respuesta. Lo que está en tu respuesta es realmente bueno. Pero después de un largo período de tiempo de pensar, también he llegado a la misma idea que discutiste. Una vez más, gracias por su apoyo. Pero esto plantea más interrogantes que contrarrestan esta idea. Como calculamos el desplazamiento cuando Net Force no es igual a 0. Podemos calcular fácilmente cada parámetro de desplazamiento, velocidad, aceleración, etc.
No hay ningún beneficio adicional de crear el trabajo hecho. Si solo actúa la gravedad y quiero mover el objeto a lo largo de la superficie en algún ángulo. El objeto no se mueve hasta que se aplica fuerza $F_{y} = F_{g}$ . Entonces $F_{x}$ provocando el desplazamiento. ¿Por qué tenemos que multiplicar? $F_{x}$ con desplazamiento. No es necesario después de esta información.
Gracias, entiendo lo que preguntas y probablemente tenga una respuesta en algún lugar de mi cabeza, pero no creo que pueda expresarlo con mejores palabras que otras respuestas aquí :) De todos modos, espero que hayas encontrado tu respuesta.
Gracias @Reet Jaiswal por tu contribución. Su respuesta también pone algo de información en esa respuesta. No entiendo por qué la gente con buenos conocimientos no responde cuando se le pregunta por primera vez.
Sin embargo, un último punto que aún agregaría sería que el trabajo realizado es un método EXTREMADAMENTE eficiente para fusionar la cinemática y la dinámica de los cuerpos newtonianos: donde necesitaríamos al menos 5 a 6 ecuaciones que comprendan 'F = ma' y las 3 ecuaciones de movimiento Para llegar a la respuesta, como encontrar la velocidad final o algo así, el teorema del trabajo y la energía proporciona explicaciones maravillosamente simplificadas, principalmente porque calcular escalares es más fácil, y también porque es excelente para aislar fuerzas en un sistema, ya que la uniformidad de los campos de fuerza realmente se adapta bien a la idea de no conocer todos los vectores
Sí, tiene usted razón. Siempre es más fácil trabajar con escalar. Por favor, explique qué significa aislar fuerzas.
Al aislar fuerzas quiero decir que si sabemos que una fuerza está actuando sobre un sistema, podemos escribir una ecuación de trabajo realizado para ella; mientras que si escribimos una ecuación para la segunda ley del movimiento, no conocer una sola fuerza en el sistema podría hacer que la ecuación sea incorrecta en ese mismo momento.
La segunda ley requería un diagrama de cuerpo libre para Net Force. ¿Qué fuerza tomamos por Trabajo Realizado? Por favor explique.

kia.j · Answer 3

Solo voy a responder esta pregunta, pero si necesita más o una explicación adicional, avíseme:

"Todavía no encontré una respuesta satisfactoria a esta pregunta sobre por qué se necesita el trabajo realizado. Por qué creamos esta cantidad física. ¿Cuál es el beneficio adicional de crear esta cantidad que no se puede calcular, por ejemplo, con fuerza, etc.?"

Bueno, en teoría, no necesitamos nada más que las leyes de Newton para estudiar el movimiento de cualquier cuerpo en movimiento (en la era de la mecánica clásica), aunque las leyes de Newton se aplican a una partícula puntual, pero podemos resolver el problema del movimiento de cualquier objeto de la vida real pensando en él como una "reunión" de muchas (quizás infinitas) partículas puntuales.

Nota : solo estoy hablando de los fundamentos teóricos necesarios para resolver un sistema de este tipo, seguramente no podemos hacer cálculos tan pesados en la vida real y esa es la razón detrás del desarrollo de Mecánica de cuerpos rígidos y Termodinámica y así sucesivamente , pero mientras están hablando de la posibilidad teórica de resolver tales sistemas, las leyes de Newton y la ecuación $\vec{F} =$ $m\vec{a}$ son todo lo que necesitamos para resolver un problema mecánico.

Entonces, las primeras motivaciones para definir algo como Trabajo no fueron conceptuales, en realidad era más una herramienta computacional necesaria para resolver problemas más difíciles (aunque luego condujo al concepto de Energía y luego se generalizó más allá de la mecánica clásica), les mostraré el matemáticas primero y luego explicar su significado:

Sabemos que para una partícula con masa $m$ tenemos:

{\vec{F}}_{t o t} = metro \vec{a} = metro \frac{d \vec{v}}{d t}

$\vec{F}_{tot} = m\vec{a}=m\frac{\mathrm{d} \vec{v}}{\mathrm{d} t}$ en el cual

\vec{v}

$\vec{v}$ es la velocidad del cuerpo que es

\frac{d \vec{r}}{d t}

$\frac{\mathrm{d} \vec{r}}{\mathrm{d} t}$ y

\vec{r}

$\vec{r}$ es el vector de posición de

m

$m$ .

Ahora salpicando ambos lados por el diferencial de $\vec{r}$ , $d\vec{r}$ , y escribiendo $d\vec{r}$ como $\vec{v} dt$ :

{\vec{F}}_{t o t} \cdot d \vec{r} = metro \frac{d \vec{v}}{d t} \cdot \vec{v} d t

$\vec{F}_{tot}\cdot {d\vec{r}} = m\frac{\mathrm{d} \vec{v}}{\mathrm{d} t}\cdot {\vec{v}dt}$

\Rightarrow {\vec{F}}_{t o t} \cdot d \vec{r} = metro \vec{v} \cdot d \vec{v}

$\Rightarrow\vec{F}_{tot}\cdot {d\vec{r}} = m \vec{v}\cdot{d\vec{v}}$ El lado derecho de esta ecuación es simplemente

m \frac{1}{2} d (v^{2})

$m\frac{1}{2}d(v^{2})$ por lo tanto

{\vec{F}}_{t o t} \cdot d \vec{r} = \frac{1}{2} d (metro v^{2})

$\vec{F}_{tot}\cdot {d\vec{r}} = \frac{1}{2}d(mv^{2})$ Tenga en cuenta que

d \vec{r}

$d\vec{r}$ es el desplazamiento infinitesimal de nuestra partícula puntual, por lo que cuando esté considerando sistemas más grandes, será el punto donde dichas fuerzas actúen sobre él. ahora integrando sobre una curva que la partícula puntual tomaría la forma del punto

{\vec{r}}_{i}

$\vec{r}_{i}$ a

{\vec{r}}_{f}

$\vec{r}_{f}$ tenemos :

\int_{i}^{F} {\vec{F}}_{t o t} \cdot d \vec{r} = \frac{1}{2} metro v_{F}^{2} - \frac{1}{2} metro v_{i}^{2}

$\int_{i}^{f}\vec{F}_{tot}\cdot {d\vec{r}} = \frac{1}{2}mv^{2}_{f} - \frac{1}{2}mv^{2}_{i}$

Si llamamos al término $\vec{F}_{tot}\cdot{d\vec{r}}$ , $dW$ y escribiendo $\int {dW}$ (tenga en cuenta que esta integral es en general dependiente de la trayectoria) como $\Delta W$ tendríamos:

Δ W = \frac{1}{2} metro v_{F}^{2} - \frac{1}{2} metro v_{i}^{2}

$\Delta W = \frac{1}{2}mv^{2}_{f} - \frac{1}{2}mv^{2}_{i}$ por lo que hemos encontrado una cantidad escalar que nos "conecta" directamente con la (magnitud de) las velocidades en lugar del otro enfoque en el que después de resolver la ecuación de movimiento integramos

\vec{a}

$\vec{a}$ encontrar

\vec{v}

$\vec{v}$ . pero tuvimos que integrar esta otra cantidad llamada trabajo, entonces, ¿cuál es el objetivo de esta "preintegración"? Bueno, la buena noticia es que para muchas fuerzas importantes, esta integral es independiente de la ruta, es decir, ¡no tenemos que evaluarla en absoluto! , por ejemplo en el caso de un campo gravitacional uniforme simplemente escribimos

m g h_{f} - m g h_{i}

$mgh_{f}-mgh_{i}$ ahora esto realmente simplifica problemas más complejos que tienen tales fuerzas (incluso cuando no son las únicas fuerzas que actúan sobre nuestro sistema).

Le recomiendo que lea el cuarto capítulo de An Introduction to Mechanics de Kleppner & Kolenkow (1st ed) que tiene discusiones muy agradables sobre este tema y también comparaciones de estos dos métodos para resolver los mismos problemas, de lo contrario, esta respuesta sería aún más larga. de lo que es ahora!

Hola @ Kia.J, tu respuesta es realmente muy útil, por primera vez parece que puedo encontrar mi respuesta a esta pregunta. Puedo entender las matemáticas subyacentes, solo quería saber la respuesta que publiqué. Definitivamente leí este capítulo del libro. Su respuesta me parece que obtendré mi respuesta completa después de su discusión. ¿Podemos discutir en la sala de chat? Muchas gracias por tal respuesta.
He descargado Kleppner & Kolenkow (2ª ed.). En esta edición, el Capítulo 5 es Energía. Muchas gracias por su sugerencia de este libro. Estoy leyendo este maravilloso enfoque del libro. Explicar historias en oraciones cortas.
@123 Seguro que me encantaría ayudarte. No sé mucho sobre la segunda edición, pero he visto algunas omisiones en ella, así que sugerí la primera, que es realmente buena, ¡recomiendo encarecidamente los primeros 4 capítulos incluso si ya conoces el material!
No puedo encontrar Kleppner 1-edición. Si tiene en pdf, por favor comparta con Google Drive o de cualquier otra manera conveniente. Gracias, este libro me está dando casi las respuestas que estaba buscando.
Después de un largo uso (concepto lo suficientemente antiguo para entender) de la idea de trabajo y energía. ¿Hay algún significado físico intuitivo de trabajo y energía? Gracias a todos... ¿Dónde están todos ustedes cuando hice esta pregunta por primera vez? nadie me dio la respuesta correcta. Ahora estas nuevas seis respuestas son respuestas reales a mi pregunta. Especialmente usted y J. Murray, me volví inútil para encontrar mi respuesta.

j murray · Answer 4

Solo para dar un ejemplo concreto de un problema donde el trabajo y la energía son conceptos útiles, considere una pelota colocada en la siguiente colina sin fricción ( $x$ se mide en metros):

Si la partícula comienza en reposo en la cima de la colina y se le da un empujón suave hacia la derecha, ¿a qué velocidad se aproximará cuando escape hacia la derecha?

Esta es una pregunta sencilla, pero sería una pesadilla resolverla usando la segunda ley de Newton.

Tendría que calcular el vector tangente a cada punto de la colina y encontrar el componente de la fuerza gravitacional a lo largo de este vector solo para establecer su complicada ecuación diferencial, que probablemente no tenga una solución analítica de todos modos. Una vez que tuvieras esta ecuación y su solución, tendrías que encontrar la velocidad tomando una derivada, y luego tendrías que tomar el límite como $t\rightarrow\infty$ . Este proceso requeriría una cantidad significativa de habilidades y conocimientos matemáticos, y probablemente incluso un estudiante universitario muy motivado tardaría bastante en terminar.

Alternativamente, podría notar que (i) la fuerza gravitatoria es la única fuerza que realiza trabajo sobre su partícula, y (ii) la fuerza gravitatoria es conservativa, entonces

\frac{1}{2} metro v_{F}^{2} = metro gramo (h_{i} - h_{F}) ⟹ v_{F} = \sqrt{2 (9.8 EM) (5 metro)} \approx 9.89 EM

$\frac{1}{2}mv_f^2 = mg(h_i-h_f) \implies v_f = \sqrt{2(9.8\text{ m/s})(5\text{ m})}\approx 9.89\text{ m/s}$

Gracias @J. Murray que me diera otra hermosa idea. Pero de esta manera, solo podemos calcular la magnitud de la velocidad (velocidad), el desplazamiento (distancia), la magnitud de la aceleración, etc. No podemos rastrear la dirección de la partícula cuando usamos energía. En Work done si Force vector y position vector también nos da escalar. (1) Si queremos medir el vector de fuerza usando la fórmula de trabajo $\frac{W}{\vec{r}} = \vec{F}$ no podemos dividir el vector. Cuál es la solución. (2) ¿Cuál es el significado del valor escalar del trabajo?
@123 La función $\mathbf r(t)$ , que da la posición de la partícula en función del tiempo, contiene toda la información dinámica sobre la partícula y su movimiento para cada momento en el tiempo. Sin embargo, a menudo no necesitamos tanta información. Si lanzo una pelota al aire a cierta velocidad $v$ y quiero saber qué tan alto llega, no necesito saber exactamente cuánto tiempo tardará en llegar a la parte superior de su arco.
Después de un largo uso (concepto lo suficientemente antiguo para entender) de la idea de trabajo y energía. ¿Hay algún significado físico intuitivo de trabajo y energía? Gracias... ¿Dónde están todos ustedes cuando hice esta pregunta por primera vez? nadie me dio la respuesta correcta. Ahora estas nuevas seis respuestas son respuestas reales a mi pregunta. Especialmente tú y Kia.J.

Agnius Vasiliauskas · Answer 5

(b) Campo de fuerza gravitacional F⃗ y lanzamos una pelota hacia arriba d⃗ en contra de la dirección de la fuerza. En este caso, desplazamos el objeto bajo la influencia del campo, el objeto depende totalmente del campo.

En realidad, no desplazas este objeto, es decir, no aplicas una fuerza constante en toda su trayectoria de movimiento. Simplemente genera un empuje inicial, dando al objeto energía cinética inicial. Luego, esta energía cinética se reduce gradualmente por el campo gravitatorio de la Tierra, hasta que el objeto alcanza la altura máxima posible. Si la velocidad inicial del cuerpo no es mayor o igual a la velocidad de escape, entonces este cuerpo retrocederá a la superficie de la Tierra. Entonces, al alcanzar la altura máxima, la gravedad hará un trabajo negativo completo para el cuerpo, por lo que:

{mi}_{k} - W = 0

$E_k - W = 0$

Sustituyendo la definición de energía cinética y el trabajo realizado por la gravedad se obtiene:

\frac{metro {v_{o}}^{2}}{2} - F_{gramo r a v} \cdot h = 0

$\frac {m{v_o}^2}{2} - F_{grav}\cdot h = 0$

A partir de ahí se puede expresar la altura máxima $h$ hasta qué objeto irá hacia arriba.

usuario272129 · Answer 6

1 cosa más aquí para entender en el trabajo ... Que si el ángulo 'theta' es perpendicular que el trabajo realizado es 0 ... eso es lo que quiero decir es incorrecto ... Digamos que cuando llevamos una carga de 50 kg y nos paramos en un punto que no hemos hecho ningún trabajo... Ironía... Pero nos sentiremos cansados.... 😬... Sí, para entenderlo correctamente necesitamos ser más prácticos....

Hola usuario, en esta fórmula importa el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento. porque el componente de la fuerza aplicada paralela al desplazamiento (digamos componente x) es útil, otro componente (componente y) no contribuye en movimiento, es un desperdicio.
El 'hacer trabajo' que usamos en el lenguaje cotidiano no es lo mismo que lo que significa 'trabajo' en Física.
@user272129 La física puede ser tan práctica como TÚ quieras que sea. Es la descripción literal del universo, y si no puedes explicar algún fenómeno, entonces significa que has fallado al describirlo, no que la física en sí no sea práctica.

¿Por qué se necesita el trabajo realizado cuando hay otras cantidades físicas disponibles?

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