Teorema de trabajo-energía para un sistema

Mientras estudiaba la conservación de la energía en Morin, encontré esta explicación sobre el teorema del trabajo y la energía para un sistema.

El teorema trabajo-energía establecido antes es relevante para una partícula. ¿Qué pasa si estamos tratando con el trabajo realizado en un sistema que se compone de varias partes? El teorema general del trabajo y la energía establece que el trabajo realizado sobre un sistema por fuerzas externas es igual al cambio de energía del sistema. Esta energía puede venir en forma de (1) energía cinética general, (2) energía potencial interna o (3) energía cinética interna (el calor entra en esta categoría, porque es simplemente el movimiento aleatorio de las moléculas). Entonces podemos escribir el teorema general de trabajo-energía como

W externo = Δ k + Δ V + Δ k interno .
Para una partícula puntual, no hay estructura interna, por lo que solo tenemos el primero de los tres términos en el lado derecho.

Usando el teorema de Koenig

Δ k sistema = Δ k + Δ k interno
entonces tenemos

W externo = Δ k sistema + Δ V


No obstante, considerando un sistema de norte puntos materiales se cumple lo siguiente.

W = Δ k sistema

Pero aquí

W = W i = ( W i ( extensión ) + W i ( En t ) )
: la cantidad de trabajo considerada es la suma del trabajo realizado en cada punto (tanto de fuerzas externas como internas).

Y en general no tenemos eso. W i ( En t ) = 0 .

Contraejemplo: dos masas que se atraen gravitacionalmente.


Estoy confundido acerca de esto, ¿es uno de estos dos en contraste con el otro?

Respuestas (1)

W = Δ k sistema y W externo = Δ k sistema + Δ V son consistentes entre sí iff Δ V = W interno . Esta última es la definición de energía potencial para fuerzas conservativas.

La ecuación citada es válida si y sólo si todas las fuerzas internas son conservativas.

¿Por qué necesariamente sostiene que W i norte t = Δ V ? La fuerza interna puede ser no conservativa
Por supuesto que puede. La descomposición de la energía en contribuciones globales, potenciales e internas, además de la referencia al calor, me hizo pensar que su libro de texto se refería únicamente a sistemas de "conservación de energía", por ejemplo, un gas en termodinámica. Si su libro de texto no menciona esta hipótesis, ¡cambie de libro de texto! Voy a reformular mi respuesta para dejar esto claro.
hemos aprendido que las fuerzas internas, que incluyen fuerzas restrictivas entre las partes de un sistema, no contribuyen al trabajo ya que los desplazamientos son perpendiculares a las fuerzas restrictivas; si además consideramos una partícula que actúa sobre otra, entonces la fuerza de la segunda sobre la primera será igual y opuesta a la primera y, por lo tanto, la fuerza neta puede ser cero, y siempre se pueden encontrar tales pares de fuerzas internas.
@drvrm: las fuerzas restrictivas son solo un ejemplo de fuerzas internas, no se puede sacar una conclusión general de ellas. Segundo, la cancelación de las fuerzas internas no implica la cancelación de los trabajos internos, porque las velocidades de sus dos partículas no son iguales.