¿Realiza una fuerza trabajo sobre un objeto con velocidad constante?

Sé que una fuerza no realiza trabajo sobre un objeto si el desplazamiento del objeto es cero, pero si un objeto se mueve a una velocidad constante v ¯ , y una fuerza F ¯ (digamos que F ¯ y v ¯ tienen la misma dirección) actúa sobre él en una distancia lineal d , pero la velocidad sigue siendo la misma (tal vez hay una fuerza igual y opuesta F ¯ o pag pag ), hace F ¯ trabajar en el objeto?

Respuestas (2)

Sí, aunque en muchos casos el objeto acabará trasladando la obra a otra cosa.

Por ejemplo, suponga que está empujando un bote a través del agua con una fuerza F a una velocidad v . La potencia (es decir, el trabajo por segundo) que está suministrando al barco es simplemente F v . Sin embargo, el bote a su vez empuja el agua y realiza un trabajo en el agua. El trabajo que realizas se transfiere a través del bote y termina calentando el agua.

Respuesta al comentario:

Buena pregunta, y creo que la respuesta es que no, esto no es un trabajo en el sentido habitual. La fricción es básicamente un proceso adhesivo. Abajo en la escala atómica, los átomos en su caja se unen con los átomos del sustrato por las fuerzas interatómicas habituales. Para mover la caja hay que romper estos lazos y eso disipa energía.

Habiendo dicho esto, a menudo hay un segundo componente de la fricción, es decir, pérdidas viscosas en la masa. Si está empujando la caja sobre una superficie de goma, la goma se deformará en respuesta a la fuerza ejercida por la caja y luego retrocederá cuando la caja se aleje. En este caso el trabajo sobre el sustrato es el habitual deformándolo.

Permíteme modificar tu ejemplo para hacer una pregunta de seguimiento: digamos que en lugar de un bote en el agua, estás empujando una caja a lo largo de una superficie sólida, y aunque la caja se mueve, la fricción evita que se acelere; ¿La caja está haciendo trabajo en la superficie? Entiendo que hay una transferencia de energía en forma de calor, pero ¿es trabajo real ? La superficie no sufre desplazamiento...
Hola, he modificado mi respuesta para responder a tu comentario.
Es posible que esté alterando la rotación de la tierra muy levemente al empujar una caja.
Aunque no si estás parado en la Tierra cuando empujas la caja.

La respuesta anterior es correcta, aunque es posible que le guste escuchar lo que estoy diciendo:

Supongamos que una persona aplica una fuerza de 5 Newton en -> dirección. La fricción es de 5 Newton en dirección <-.

(( La persona tuvo que comenzar a mover la caja aplicando una fuerza un poco mayor: digamos 5.001 Newton en el tiempo = 0.

de modo que una aceleración instantánea aumenta la velocidad a un valor constante. ))

ahora digamos que la velocidad es 1 m/s.

calculemos el trabajo realizado por "Fricción" en 2 segundos (solo por fricción)

distancia recorrida = 1 x 2 = 2 m

La fuerza de fricción es opuesta al vector de desplazamiento, entonces,

Trabajo realizado por fricción = 5 x 2 x (cos(180)) = -10 J De manera similar, el trabajo de una persona es = 10 J

Ves que el trabajo realizado por fricción o el trabajo realizado por una persona no es cero.

PERO el trabajo neto realizado en esa caja es 0 (suma de todo el trabajo realizado por las fuerzas)

¿Realiza una fuerza trabajo sobre un objeto con velocidad constante?
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