Правильное определение работы силы

[amon]

peg59 в сообщении #1617139 писал(а):

Равнодействующая - это сила. Она приложена к центру масс (тело движется поступательно). Но центр масс вполне может быть вне тела.
Так на что реальное действует тогда равнодействующая? К чему она приложена?
Имеют ли физический смысл подобные вопросы?

Имеют, причем в инженерных расчетах. Только эти разговоры надо переводить на язык математики. Тогда выяснится, что движение твердого тела описывается не одним, а парой векторных уравнений, и только одно из них описывает движение центра масс. При этом в эти уравнения могут входить разные силы. Центр масс движется как материальная точка, к которой приложена равнодействующая внешних сил, но этим движение всего тела не исчерпывается. Оно еще поворачиваться умеет без сдвига центра масс. Если не поворачивается - можно на все забить, и считать точкой. Если поворачивается, то трындец - надо все честно учитывать, иначе даже в кинетической энергии провретесь.

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1617155 писал(а):

нет... вам уже ответили , что равнодействуюшая сил со стороны соседних элементов нити перпендикулярна текущему направлению движению нити, ибо блок на котором она лежит недеформируемый , стало быть работа равна 0 в соответствии с обсуждаемым определением работы

Там блок висит на нити, и когда нить тянут за хвост, этот блок перемещается вверх. Точки касания перемещаются не по касательной к блоку, и силы давления нити совершают работу.

[pppppppo_98]

amon в сообщении #1617156 писал(а):

Если поворачивается, то трындец - надо все честно учитывать, иначе даже в кинетической энергии провретесь.

ну не тако уж и трындец, если речь о твердом теле идеи... все силы как ведомо заменяются рамнодействующем и моментом... затем численно нужно решить систему из 9 уравнений - три динамики центра масс, три уравнения эйлера , и алегбраическое уравнение связи двух систем координат - вращающейся связванной с главным осями, и неподвижной...токмо непонятно кому это в средней школе нужно

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1617147 писал(а):

ага давай еще фонноную теорию твердого тела вспомним, а также еще о том что сталь феромагнитик - наверное тоже какие-то релаксационные процессы врзникают в процессе расятгивания... Да еще влияние реликта нужно не забыть

Это всё пурга, конечно, а вот про то, что в тензор энергии-импульса в качестве пространственного тензора входит именно тензор напряжений, забывать не стоит.

И, кстати, то, что поток жидкости в трубе не только несёт внутреннюю энергию этой жидкости, но и дополнительно переносит энергию, совершая работу, почему-то многие после школы забывают. Вода несжимаема, а гидроцилиндр двигает.

А верёвка, за которую тянут санки, работает как среда передачи энергии через напряжения точно так же, как и вода в трубе.

[ihq.pl]

pppppppo_98 в сообщении #1617155 писал(а):

равнодействуюшая сил со стороны соседних элементов нити перпендикулярна текущему направлению движению

да ради бога. Вся эти малые разности в сумме всё равно дадут значение разности сил, приложенных к концам

[sergey zhukov]

peg59
Ну, положим, в динамике твердого тела достаточно говорить и линии действия силы, а не о точке. Хотя как-то странно считать, что сила к лежащему на полу шару приложена не в точке его касания с полом, а просто где угодно на линии вертикального диаметра. Оно может и верно, но только для абсолютно твердых тел, и когда мы не интересуемся распределением напряжений в этих телах (т.е. не решаем задачи сопромата).

Хотя, конечно, мы используем всякие центры тяжести, центры давления и пр. которые являются расчетными точками приложения равнодействующих сил тяжести или сил давления. Т.е. пользуемся переносом и сложением сил, конечно.

[pppppppo_98]

realeugene в сообщении #1617157 писал(а):

Там блок висит на нити, и когда нить тянут за хвост, этот блок перемещается вверх. Точки касания перемещаются не по касательной к блоку, и силы давления нити совершают работу.

здесь http://dxdy.ru/post1617004.html#p1617004? Да и вообще прнципиальный вопрос - это что ха нить такая , котроая в точке касаня делает излом , и перемезается нормально к блоку?

realeugene в сообщении #1617159 писал(а):

вот про то, что в тензор энергии-импульса в качестве пространственного тензора входит именно тензор напряжений, забывать не стоит.

нахрена это помнить - в 7 классе даже что такое тенхон не знают...Все происходящее здесь стриптиз-представление под названием "Горе от ума"

ihq.pl в сообщении #1617160 писал(а):

Вся эти малые разности в сумме всё равно дадут значение разности сил, приложенных к концам

нит в школьных задачах невесомые, что приводит к тому что натяжение по длине одинаково

[EUgeneUS]

pppppppo_98 в сообщении #1617162 писал(а):

здесь http://dxdy.ru/post1617004.html#p1617004 ? Да и вообще прнципиальный вопрос - это что ха нить такая , котроая в точке касаня делает излом , и перемезается нормально к блоку?

А Вы про какие точки касания нити к блоку? Которых две, или которых континуум?

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1617162 писал(а):

котроая в точке касаня делает излом , и перемезается нормально к блоку

Там удар, а не излом. А вот когда блок поднимается, его мгновенная ось вращения проходит через крайнюю левую точку контакта с нитью, и мгновенные скорости его поверхности оказываются не ортогональны его нормали.

pppppppo_98 в сообщении #1617162 писал(а):

нахрена это помнить - в 7 классе даже что такое тенхон не знают...Все происходящее здесь стриптиз-представление под названием "Горе от ума"

Да потому что ТС - не семиклассник, и объяснения для детей "делай так, и будет хорошо" его не удовлетворили. Ему захотелось клубнички в стиле "а как это устроено внутри"? Я и показываю, что есть вариант жесткого порно следующего плана. Силы передаются в веществе через напряжения внутри вещества. Этот тензор напряжений входит в ТЭИ материи. Допустим, там тянут за нить. Если пару раз произвести преобразования Лоренца чтобы перевести ТЭИ нити от ИСО нити к внешней ИСО, в которой нить движется, а потом умножить этот преобразованный ТЭИ на нормаль к трёхмерной гиперповерхности, описывающей неподвижное во внешнем пространстве сечение нити, то через это сечение будет протекать поток энергии, равный работе силы натяжения нити, посчитанный по формуле для 7 класса.

[Mikhail_K]

realeugene в сообщении #1617176 писал(а):

Да потому что ТС - не семиклассник, и объяснения для детей "делай так, и будет хорошо" его не удовлетворили. Ему захотелось клубнички в стиле "а как это устроено внутри"? Я и показываю, что есть вариант жесткого порно следующего плана. Силы передаются в веществе через напряжения внутри вещества. Этот тензор напряжений входит в ТЭИ материи. Допустим, там тянут за нить. Если пару раз произвести преобразования Лоренца чтобы перевести ТЭИ нити от ИСО нити к внешней ИСО, в которой нить движется, а потом умножить этот преобразованный ТЭИ на нормаль к трёхмерной гиповерхности, описывающей неподвижное во внешнем пространстве сечение нити, то через это сечение будет протекать поток энергии, равный работе силы натяжения нити, посчитанный по формуле для 7 класса.

Порекомендуете какие-нибудь книги на тему механики на языке тензора напряжений и тензора энергии-импульса?

[realeugene]

Mikhail_K в сообщении #1617178 писал(а):

Порекомендуете какие-нибудь книги на тему механики на языке тензора напряжений и тензора энергии-импульса?

Не, я не механик, и это было давно, я уже и детали вывода не помню. Может быть уже и ложная память, но выглядит сейчас правдоподобно Тензор напряжений был в ландафшице в томе про механику сплошных сред. Да много учебников есть по механике сплошных сред, у Фейнмана он тоже описан. ТЭИ - это СТО.

[Утундрий]

Насчёт ТЭИ не скажу, но просто тензоры (выше первого ранга) встречаются на "раз-два". Интересно мне было бы взнлянуть на курс теормеха, где смогли обойтись без тензора инерции!

[wrest]

sergey zhukov в сообщении #1617137 писал(а):

Точка приложения силы находится там, где мы мысленно разрезаем нить и говорим: на края этой нити действуют силы ее натяжения.

Проблема с "работой силы", как мне кажется, тут такая. Это как бы это сказать... терминологически-когнитивная проблема.
Вот смотрите -- мы можем мысленно разрезать нить, как вы предлагаете выше, но не в одном а в ста разных местах. К этим ста разным местам (конкретным точкам нити) будут приложены сто разных сил (но равных по модулю между собой, в силу свойства нерастяжимости нити и отсутствия трения в задаче), эти сто точек (мест мысленного разреза) продвинутся на одинаковое растояние вдоль нити (в силу нерастяжимости нити) и совершится сто отдельных "работ", равных по величине. И как это понимать? А вот когда мы говорим об энергии, что она сохраняется, а значит если где-то убывает то в другом месте прибывает, то никакого диссонанса нет. "Работа силы" ведь не сохраняется да и вообще непонятна суть этой физической величины - она аддидтивная? Можно как-то осмысленно сложить эти сто работ, описанные выше?
С другой стороны, если смотреть на "точку приложения силы", то по третьему закону там всегда две равных по величине и направленных противоположно силы и если мы сложим их работы с учетом знака, то получим ноль (приложены то они к одной точке). И как теперь это понимать?

А вот с энергией всё гораздо (на мой взгляд) яснее. Если мы берем ту же нить, и окружим любую её часть поверхностью то можно видеть сколько натянутой нити вошло, сколько вышло и сколько энергии накопилось внутри или вышло через поверхность.

Вот и в едущем автомобиле -- внутренняя энергия топлива конвертируется во внутреннюю механическую энергию, которая проходит через трансмиссию, доходит до пятна контакта ведущего колеса с землёй и там конвертируется в кинетическую энергию автомобиля. "работу" совершает ессно расширяющийся газ в цилиндре, а не сила трения покоя колес о землю. Но через действие этой силы трения покоя колес о землю происходит конвертация внутренней энергии автомобиля в кинетическую энергию автомобиля. Картина ясная и соответствует здравому смыслу.

[realeugene]

wrest в сообщении #1617184 писал(а):

Вот и в едущем автомобиле -- внутренняя энергия топлива конвертируется во внутреннюю механическую энергию, которая проходит через трансмиссию, доходит до пятна контакта ведущего колеса с землёй и там конвертируется в кинетическую энергию автомобиля.

Нет, до пятна контакта этот поток энергии почти не доходит. Совершенно верно, тепловая энергия сгоревшего топлива конвертируется в механическую энергию на коленвале, проходит через трансмиссию, через вращающийся кардан, если это задний привод, выходит из оси ведущего колеся, немного идёт на ускорение самого колеса, немного на компенсацию трения качения колеса в пятне контакта, но большая часть этого потока энергии сразу же через подшипник заходит в раму автомобиля и там распределяется между кинетической (и потенциальной, если в горку) энергией массы всего автомобиля с пассажирами и идёт на компенсацию сопротивления воздуха.

-- 10.11.2023, 02:27 --

wrest в сообщении #1617184 писал(а):

эти сто точек (мест мысленного разреза) продвинутся на одинаковое растояние вдоль нити (в силу нерастяжимости нити) и совершится сто отдельных "работ", равных по величине. И как это понимать?

Как то, что каждый отрез нити передал эту работу по цепочке следующему, пока энергия не дошла до конца нити. Одну длинную трубу можно рассматривать как несколько соединённых коротких.

-- 10.11.2023, 02:30 --

wrest в сообщении #1617184 писал(а):

С другой стороны, если смотреть на "точку приложения силы", то по третьему закону там всегда две равных по величине и направленных противоположно силы и если мы сложим их работы с учетом знака, то получим ноль (приложены то они к одной точке). И как теперь это понимать?

Как то, что нить совершает положительную работу над точкой, а точка совершает равную по модулю отрицательную работу над нитью. А, кстати, сформулируйте-ка третий закон Ньютона.

[realeugene]

Кстати, нельзя забывать про одну важную деталь. В сплошных средах сдвиговые напряжения могут переносить энергию поперёк направления скорости движения вещества. Как это происходит, например, во вращающихся валах, где поток энергии направлен вдоль оси вала, а все точки вала движутся по окружностям перпендикулярно этой оси. Но вещество всё равно должно двигаться, то есть, вал должен вращаться, чтобы был поток энергии. При игнорировании кинетической энергии среды, вектор Пойнтинга в сплошной среде с точностью до знака равен тензору напряжений, умноженному на скорость вещества. Если тензор напряжений не шаровой, вектор Пойнтинга может повернуться относительно направления скорости. Чем механики и пользуются. Конечно, тензор напряжений и вектор Пойнтинга - это совсем не 7 класс.