Направление силы трения

[DimaM]

druggist в сообщении #1410303 писал(а):

слово "без проскальзывания" фигурирует в условии (хотя и относится к первому рисунку)

Именно что к первому. Хотя согласен - при проскальзывании направление силы трения понятно.

Кстати, мнение, что сила трения автомобиль тормозит, а разгоняет - "сила тяги", среди школьников весьма популярно.

[Munin]

EUgeneUS в сообщении #1410249 писал(а):

2. Есть теорема о кинетической энергии системы. Которая говорит, что изменение кинетической энергии системы равно работе всех внутренних и внешних сил, действующих на тела системы.

Где прочитать её (с доказательством) в такой формулировке?

[EUgeneUS]

Munin
Вот именно эта формулировка была скопипащена из рупедии

Там указано в качестве ссылок:
Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. — М.: Высшая школа, 1995. — С. 301-323. — 416 с. — ISBN 5-06-003117-9.
Журавлёв В. Ф. Основы теоретической механики. — М.: Физматлит, 2001. — С. 70-71. — 319 с. — ISBN 5-95052-041-3.

Насколько редакторы рупедии корректно переписали учебник - не проверял.

[amon]

Поскольку pogulyat_vyshel предпочел отмолчаться, влезу я со свиным рылом в калашный ряд. Задача о качении колеса по абсолютно шероховатой поверхности - Лагранжева задача с голономной связью. Никаких "сил трения" понимаемых как диссипативные силы, которые надо руками дописывать в уравнения Лагранжа, в такой задаче нет, зато есть реакция связи, которая, собственно, колесо, а с ним и машину, разгоняет. Разделять эту реакцию связи на "трение" и "реакцию опоры" занятие неблагодарное. Если что не так - пусть знающие поправят.

[pogulyat_vyshel]

amon в сообщении #1410381 писал(а):

Поскольку pogulyat_vyshel предпочел отмолчаться

я что-то потерял нить разговора, точнее не понимаю в чем проблема

amon в сообщении #1410381 писал(а):

Задача о качении колеса по абсолютно шероховатой поверхности - Лагранжева задача с голономной связью. Никаких "сил трения" понимаемых как диссипативные силы, которые надо руками дописывать в уравнения Лагранжа, в такой задаче нет, зато есть реакция связи, которая, собственно, колесо, а с ним и машину, разгоняет.

конечно, но идеальные связи можно выбрать иначе: пусть идеальная связь состоит в том, что высота центра колеса над землей не меняется и равна радиусу колеса (если движется одно единственное колесо то это система с двумя степенями свободы), а сила трения , обеспечивающая непроскальзывание это активная сила

[druggist]

"Абсолютно шероховатая поверхность" это, я полагаю, синоним слова "без проскальзывания"(при любых величинах крутящего момента)? Мне кажется, при разгоне (без проскальзывания) диссипативными силами действительно можно пренебречь(сила трения качения мала), а вот когда мы отсоединили двигатель, т.е., убрали крутящий момент, то диссипацией пренебречь нельзя, иначе мы бы ехали на нейтрали до Владивостока

[Guvertod]

druggist
В реальности нет покоящейся внизу точки, а есть сплюснутая шина.

[Munin]

amon в сообщении #1410381 писал(а):

Никаких "сил трения" понимаемых как диссипативные силы

Ну извините, сила трения покоя - не диссипативная.

amon в сообщении #1410381 писал(а):

зато есть реакция связи, которая, собственно, колесо, а с ним и машину, разгоняет.

А работу она совершает? (В случае любого ответа: по какому точно определению?)

[Guvertod]

Определение работы на школьном уровне - скалярное произведение силы на перемещение ее точки приложения к системе.

[Munin]

Guvertod в сообщении #1410425 писал(а):

Определение работы на школьном уровне - скалярное произведение силы на перемещение ее точки приложения к системе.

Вы перенесли вес в кроссовке с пятки на носок, и точка приложения силы трения переместилась на 1 фут. Была ли совершена ею работа, и какая?

Я как-то уверен только в работе над частицей. А вот все остальные определения от меня скрывают.

[Guvertod]

Munin в сообщении #1410435 писал(а):

точка приложения силы трения переместилась на 1 фут

Поменялась, а не переместилась!
В случае с колесом она меняется тоже каждый раз и в каждый момент ее скорость нулевая, поэтому бесконечно малые приращения работы нулевые, работы сила трения не совершает.

-- 14.08.2019, 23:27 --

Munin в сообщении #1410435 писал(а):

Я как-то уверен только в работе над частицей

Ну вот имеется ввиду частица твердого тела, на которую действует сила. А эта частица связана с остальными и ... стандартный вывод ЗСЭ.

[Munin]

Guvertod в сообщении #1410441 писал(а):

Поменялась, а не переместилась! :-)

Вот это я и пытаюсь понять. В чём разница, и как это точно дефинировать?

Guvertod в сообщении #1410441 писал(а):

Ну вот имеется ввиду частица твердого тела, на которую действует сила.

Не понимаю, ведь сила действует каждый раз на другую частицу. Нельзя ли как-то прояснить этот вопрос?

[Guvertod]

Munin
Материальное тело можно представить состоящим из частиц "бесконечно малой" массы, осуществляющих движение. Складываются работы внешних сил (силы) над всеми частицами, а определение работы над одной вам ведь ясно.
Сила трения поработала над одной, потом над другой, но ничего не наработала потому что каждый раз мощность нулевая из-за мгновенной скорости частицы, которая равна нулю.

Не знаю, как тут что формализовать (это к pogulyat_vyshel, наверное),я школьником один раз это просто явно расписал и больше вопросов не возникало.

(Оффтоп)

Наш семинарист по общей физике любил шутить и рассказывал про какого-то сумасшедшего преподавателя, у которого на экзамене был бзик с формальным определением работы и никакая формулировка его не устраивала, но, мол мы к нему вряд ли попадем. Понятное дело, это ведь оказался он сам.

[Munin]

Guvertod в сообщении #1410453 писал(а):

Материальное тело можно представить состоящим из частиц "бесконечно малой" массы, осуществляющих движение. Складываются работы внешних сил (силы) над всеми частицами, а определение работы над одной вам ведь ясно.

В общем да, но тут получается, что сила, действующая на частицу, зависит от времени как дельта-функция. Не самый приятный случай, требует осторожности.

Ну хорошо, допустим, $\Delta\mathbf{p}=\int\mathbf{f}\,dt,$ и $\Delta E=\int\mathbf{fv}\,dt.$ В данном случае (где сила каждый раз действует на одну частицу, и частица эта в этот момент времени движется с указанной скоростью).

Но теперь у меня вопрос:

EUgeneUS в сообщении #1410249 писал(а):

1. Есть теорема о движении ц.м. системы. Которая говорит, что изменить суммарный импульс системы могут только внешние силы.
...
2. Есть теорема о кинетической энергии системы. Которая говорит, что изменение кинетической энергии системы равно работе всех внутренних и внешних сил, действующих на тела системы.

Почему эти две формулировки не симметричны? Почему в одном случае учитываются внешние силы, а в другом - внешние и внутренние?

[Guvertod]

Munin в сообщении #1410454 писал(а):

Не самый приятный случай, требует осторожности.

Я считаю, что на уровне такой школьной задачи эти формальности вообще не стоит притягивать...
Ну, можете еще считать что первична не сила воздействия (она определяется уже "вторично"), а переданный импульс (который бесконечно малый), а скорость от частице и частице у твердого тела меняется непрерывно.

Munin в сообщении #1410454 писал(а):

Почему эти две формулировки не симметричны? Почему в одном случае учитываются внешние силы, а в другом - внешние и внутренние?

Что значит "почему"? Эти теоремы выводятся просто из законов Ньютона, которым подчиняются взаимодействия между частицами.