К вопросу о работе силы трения

[Ende]

wrest в сообщении #1615864 писал(а):

аверное, но когда спрашивают про то, уверен ли я в формулировке 3-го закона Ньютона, я честно сказать не знаю, куда смотреть. В физическую энциклопедию? В википедию? В случайный школьный учебник по физике? Вот потому я и посмотрел собсно в книгу Ньютона

Смотрите в учебник (лучше вузовский, чем школьный). В физическую энциклопедию можно, в википедию нельзя. В "Начала" бессмысленно: со времен Ньютона формулировки изменились. Физика - не литературоведение, ее не изучают по первоисточникам. На этом прекращаем оффтоп в ПРР.

[мат-ламер]

мат-ламер в сообщении #1615771 писал(а):

Отсюда получается, что при разгоне автомобиля внешняя сила, то есть сила трения совершает очень конкретную работу, равную указанному интегралу и равную кинетической энергии, приобретённой автомобилем. В частности, если мы пустим по плоскости по инерции тележку и она остановится, то сила трения качения совершит отрицательную работу, равную первоначальной кинетической энергии тележки.

Я думаю, что я не допустил тут существенных погрешностей. Тела, рассматриваемые тут (автомобиль, тележка) относятся именно к рассматриваемому классу тел.

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1615871 писал(а):

Я думаю, что я не допустил тут существенных погрешностей.

"Опять двадцать пять, за рыбу деньги".

мат-ламер в сообщении #1615871 писал(а):

Отсюда получается, что при разгоне автомобиля внешняя сила, то есть сила трения совершает очень конкретную работу, равную указанному интегралу и равную кинетической энергии, приобретённой автомобилем.

В СО дороги в точке контакта покоится и дорога, и точка на колесе, контактирующая с ней.
И сила трения НИКАКОЙ работы не совершает.

мат-ламер в сообщении #1615871 писал(а):

то сила трения качения совершит отрицательную работу, равную первоначальной кинетической энергии тележки.

Сила трения качения при рассмотрении разгона автомобиля существенной роли не играет, и ей пренебрегают.

[мат-ламер]

EUgeneUS в сообщении #1615874 писал(а):

В СО дороги в точке контакта покоится и дорога и точка на колесе, контактирующая с ней.
И сила трения НИКАКОЙ работы не совершает.

Давайте не будем рассматривать понятие "работа сила трения". Я рассматривал понятие "работа сила трения относительно некоторого тела". В данном случае относительно автомобиля. В любом учебнике физики рассматривается работа не просто силы, а работа силы относительно чего-то. Допустим, работа силы относительно материальной точки.

-- Пт ноя 03, 2023 16:43:11 --

EUgeneUS в сообщении #1615874 писал(а):

В СО дороги в точке контакта покоится и дорога, и точка на колесе, контактирующая с ней.
И сила трения НИКАКОЙ работы не совершает.

Относительно чего именно вы рассматриваете в данном случае работу силы трения? Относительно точки контакта? Это вообще не материальная точка, а геометрическое понятие. В один момент времени она соответствует одной материальной точке. В другой момент времени - другой.

Работа силы трения относительно точки контакта - понятие абсурдное.

-- Пт ноя 03, 2023 16:46:42 --

EUgeneUS в сообщении #1615874 писал(а):

"Опять двадцать пять, за рыбу деньги".

Очень попрошу, давайте разговаривать спокойно, без эмоций.

[sergey zhukov]

мат-ламер
Мы говорим о работе силы трения (не качения, а именно покоя) в СО дороги. В этой СО точка тела (не точка контакта, а точка колеса в точке контакта), к которой приложена эта сила, всегда имеет нулевую скорость. Следовательно, никакой работы эта сила в СО дороги не совершает. Выше я уже приводил пример того, что эта сила даже не способна сдвинуть тележку с места, ведь у нее нулевое плечо (мысленно привяжите веревку к нижней точке колеса и потяните, тележка не поедет). Эта сила просто не может работать.

Работа силы вычисляется в некоторой СО, в которой определена сама сила и точка ее приложения. В данном случае точка приложения силы к колесу - в точке его контакта с поверхностью. Эта точка колеса всегда неподвижна. Понятно, что в каждый момент времени это разная точка колеса, но во всех этих точках работа силы трения равна нулю. А вот говорить о том, что точка контакта колеса и дороги имеет скорость центра колеса, и это и есть точка приложения силы трения - это неправильно. Потому что эта точка не является ни точкой колеса, ни точкой дороги. Ни одно из этих тел не имеет скорости в точке действия силы трения в этой СО.

Рассмотрим такой вариант. Тележку тянут за веревку. В этом случае сила натяжения веревки увеличивает импульс тележки и совершает работу (точка приложения силы, скажем, место, где веревка привязана к тележке, имеет скорость). Вы имеете ввиду этот вариант.

Теперь другой вариант: веревка привязана к дереву, а на тележке стоит лебедка, которая наматывает веревку и разгоняет тележку. В этом случае сила натяжения веревки увеличивает импульс тележки, но не совершает никакой работы (любая точка веревки до момента намотки на барабан неподвижна). Работу совершает в данном случае крутящий момент лебедки. Этот вариант соответствует разгону автомобиля от собственного двигателя.

[peg59]

мат-ламер в сообщении #1615771 писал(а):

сила трения совершает очень конкретную работу, равную указанному интегралу и равную кинетической энергии, приобретённой автомобилем

Здесь существенная неточность, приводящая к путанице.

Обычно силой трения в задачах называют силу, направленную против движения.
Такая сила в вашей задаче имеется. Но вы ее как-то задвинули на задний план.
А вот сила, ускоряющая автомобиль, создаваемая работой двигателя, хотя и действует через трение шин об асфальт, создает не потери энергии автомобилем, а наоборот.

Разделите их. Оставьте традиционной силе трения только потери энергии. Ее легко увидеть - надо выключить двигатель, и останется только сила трения.

[realeugene]

sergey zhukov в сообщении #1615878 писал(а):

Работу совершает в данном случае крутящий момент лебедки.

Крутящий момент не может ускорить тележку. Работу, идущую на увеличение кинетической энергии тележки, совершает реакция оси барабана лебедки. И эта же реакция увеличивает и импульс тележки, так как импульс от верёвки передаётся тележке через эту ось.

[мат-ламер]

sergey zhukov в сообщении #1615878 писал(а):

Мы говорим о работе силы трения (не качения, а именно покоя) в СО дороги.

Вопрос, конечно, интересный. Но очень прошу. Давайте сначала поговорим о вопросах, затронутых стартовом посту. Если что, то слово "покоя" я не говорил. И специально обговорил это. Давайте о вопросах, которые волнуют вас, поговорим позже.

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1615876 писал(а):

Допустим, работа силы относительно материальной точки.

Чего
Работа силы по определению $A = \vec{F} \vec{s}$
$\vec{s}$ - может зависеть от выбранной СО, конечно.
Так я Вам и указал (в третий раз повторяю) - в СО дороги.

мат-ламер в сообщении #1615876 писал(а):

Работа силы трения относительно точки контакта - понятие абсурдное.

Конечно, абсурдное, Вы же до этого абсурда и довели.

Ещё раз.
В СО дороги при отсутствии проскальзывания работа силы трения - ноль.
Трением качения пренебрегаем.

[sergey zhukov]

мат-ламер в сообщении #1615882 писал(а):

Если что, то слово "покоя" я не говорил

Так если не начать называть силу трения покоя ее правильным названием, и не признавать, что точка приложения этой силы всегда именно покоится в СО дороги, то можно еще долго путаться.

[мат-ламер]

peg59 в сообщении #1615879 писал(а):

Обычно силой трения в задачах называют силу, направленную против движения.

peg59 в сообщении #1615879 писал(а):

Оставьте традиционной силе трения только потери энергии.

Ссылочкой не поделитесь, где вы прочитали такие обычаи? Своими ссылочками я в первом посту поделился. Ничего похожего там пока не нашёл.

peg59 в сообщении #1615879 писал(а):

Обычно силой трения в задачах называют силу, направленную против движения.
Такая сила в вашей задаче имеется. Но вы ее как-то задвинули на задний план.

Ещё есть сила сопротивления воздуха. Но, давайте её пока не учитывать.

[EUgeneUS]

мат-ламер в сообщении #1615882 писал(а):

Вопрос, конечно, интересный. Но очень прошу. Давайте сначала поговорим о вопросах, затронутых стартовом посту. Если что, то слово "покоя" я не говорил. И специально обговорил это. Давайте о вопросах, которые волнуют вас, поговорим позже.

В стартовом посте Вы написали:

мат-ламер в сообщении #1615771 писал(а):

На мой взгляд это абсурд.

И действительно, Ваши представления - абсурд.
Вам пытаются объяснить, какие представления правильные. И уж позвольте делать это объясняющим так, как они сочтут нужным.

[мат-ламер]

EUgeneUS в сообщении #1615883 писал(а):

мат-ламер в сообщении #1615876

писал(а):
Допустим, работа силы относительно материальной точки.

Чего

Сивухин. Механика. Параграф 4.1. Работа.

Пусть частица под действием силы $F$ ...

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1615879 писал(а):

Разделите их. Оставьте традиционной силе трения только потери энергии. Ее легко увидеть - надо выключить двигатель, и останется только сила трения.

А сила трения покоя - это какая-то "нетрадиционная сила"?

[мат-ламер]

EUgeneUS в сообщении #1615886 писал(а):

И уж позвольте делать это объясняющим так, как они сочтут нужным.

Я чего-то тут запретил?