Человек рукой удерживает груз.Перемещения груза нет.Но энергия на удержание груза затрачивается . A = FS = dE. FS = 0. dE <> 0. Где ошибка?

Ответить
Ответить
Комментировать
5
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

Действительно, работа по перемещению груза равна нулю (А = 0), а статическая работа мышц по удержанию груза не равна нулю и на это тратится соответствующая мышечная энергия, но это уже история про физиологию человека. Если вместо руки, груз подвесить на верёвке, то на удержание груза будет тратиться энергия упругости верёвки (E = kx^2/2). Подробности ищите в школьных учебниках.

1
0

Да, но верёвка не будет бесконечно растягиваться.

Можно привести и другой пример, где нет перемещения но есть расход энергии.

Груз удерживается постоянным магнитом (можно электромагнитом). Постоянный магнит со временем разрядится и груз упадёт. Либо  электромагнитом. Электромагнит будет его держать пока подаётся питание в обмотки.

0
Ответить

Надо разобраться с понятиями. Что значит расход энергии, затраты энергии?

Представьте свободное тело движущееся прямолинейно и равномерно. Этому телу можно присвоить число, которое называется кинетической энергией. Энергия есть, работы нет, т.к. никакие силы к телу не приложены. 

Далее, если к телу приложить силу, то энергия изменится. Работа этой силы и есть изменение энергии. (A=dE) 

Теперь для вашего случая. Груз поднятый над Землёй. Равнодействующая сила приложенная к телу равна 0. Работа этой силы равна 0. Значит по теореме об изменении энергии, это изменение равно 0. Однако, это не мешает грузу иметь потенциальную энергию.

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

Но ведь расход энергии всё равно происходит, как полем так и магнитом, удерживающим груз. Если считать в формуле A=FS, силу F - суммарной равнодействующей, то она равна 0 и работа по этому равенству тоже. А вот с энергией так не получится , она - скаляр и A=dE <> 0 .

0
Ответить

Энергия никуда не расходуется, она может только переходить из одного вида в другой. Вот найдем энергию магнитного поля, допустим 100Дж. Переходит куда-то энергия? Нет. Как было 100 Дж так и осталось.

А вот почему энергия у вас меняется, не понятно. Из чего это следует?

0
Ответить

Да. Но переход из одного состояние в другое  и есть расход энергии системой. Если вы держите груз и устаёте, значит вы тратите свою энергию. Постоянный магнит разряжается (тратит свою внутреннюю энергию). Переменному нужна внешняя энергия для удержания груза. Гравитационное поле для притягивания тоже затрачивает свою энергию. Энергия каждой системы изменяется из этих очевидных фактов. Энергия не будет тратится только в одном случае: если не будет никакого взаимодействия. А оно есть.

+1
Ответить
Ещё 2 комментария

О каких переходах состояний вы говорите? Вот висит груз на пружине, ничего с ним не происходит. Меняется ли потенциальная энергия груза? Нет. Меняется ли потенциальная энергия пружины? Нет, не меняется.

Там где вы говорите про усталость руки, то это сложный биохимический процесс. Дело в том, что система стремится занять положение с минимумом энергии. Вот это стремление груза занять выгодное положение и есть усталость руки.

0
Ответить

Выключите гравитацию , подвесьте груз и включите гравитацию. Что будет происходить? Пружина будет растягиваться до некоторого предела, потом остановится? Чего вдруг? Гравитация исчезла? На что продолжает тратится энергия гравитационного поля?

Нет никакой разницы в природе энергии (биохимическая или ещё какая-то). Энергия универсальна. Усталость есть показатель расхода вашей энергии. И чем тяжелей груз вы держите груз, тем быстрее наступает усталость: больше скорость расхода энергии (интенсивность взаимодействия).

Я привёл ещё более наглядный пример с магнитами, где для удержания груза необходимо затрачивать энергию. Т.е. происходит изменение энергии взаимодействующих систем. А по формуле изменение энергии должно производить работу, которая обязательно связана с перемещением взаимодействующего тела. Противоречие. Как понять?

PS

Откуда берёт неограниченную  энергию гравитация для меня загадка. Но вот постоянный магнит рано или поздно разрядится в работе против сил гравитации.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью