¿El trabajo realizado por una persona es igual al trabajo realizado en el objeto en esta situación?

Luis Averhoff 11/05/2015. 4 answers, 547 views
newtonian-mechanics forces work definition

Si aplicara una fuerza constante sobre un piso que tiene fricción sobre un objeto, ¿el trabajo realizado por la persona sería igual al trabajo realizado en el objeto? Suponga que el piso es plano y que el objeto está siendo empujado hacia la derecha.

Por ejemplo, si presiono un objeto con 300 N y el trabajo realizado por mí es 200 J, ¿el trabajo realizado en el objeto también sería 200 J?

Yo diría que sí porque ambos comparten las mismas fuerzas. Estas fuerzas serían, si fueran a dibujarlas en un diagrama de fuerza, la fuerza de la gravedad, la fricción, la fuerza normal y la fuerza que se aplica.

En otras palabras, la persona y el objeto tendrían el mismo diagrama de fuerza.

4 Answers


W. Barnett 11/05/2015.

La respuesta es en realidad no .

La energía cinética del objeto no está cambiando, por lo tanto, el trabajo neto on the object es igual a 0 J. Estás haciendo un trabajo positivo sobre el objeto, pero la fricción está haciendo un trabajo negativo; tomando energía. Entonces todavía puedes estar trabajando en el objeto, pero el trabajo neto en el objeto, que es lo que cambia la energía cinética, puede ser 0. Esto es similar a cómo un objeto puede ser un equilibrio mecánico incluso si hay fuerzas que actúan sobre él . Espero que esto haya ayudado a responder tu pregunta.


Ján Lalinský 11/05/2015.

El trabajo realizado por la persona es igual al trabajo realizado en el objeto por la persona, pero no es igual al trabajo total realizado en el objeto, porque las fuerzas de fricción sí lo hacen.


Anni 11/05/2015.

caso Ist: trabajo realizado por objeto

En el objeto hay cuatro fuerzas: $ mg $, fuerza normal, fuerza ejercida por el hombre y fuerza de fricción. La fuerza de contacto normal y $ mg $ son perpendiculares a la dirección de la fuerza ejercida por el hombre y la fuerza de fricción por lo tanto no va a incluirlos sino en fuerza de dirección x por el hombre y la fricción es opuesta, por lo tanto la fuerza neta es $$ F - \ mu N = F_ {net} = ma \ ldots (1) $$ $ m = $ masa de ese objeto y $ N = mg $ y ahora supongamos que el objeto se desplaza a una distancia de $ s $ metros en la dirección de $ F $, por lo tanto, la ecuación (1) es $$ Fs \ veces cos (0 ^ o) - \ mu Ns \ veces cos (180 ^ o) = F_ {net} s \ veces cos (0 ^ o) \ implica Fs + \ mu Ns = F_ {net} s = W \ ldots (2) $$

caso IInd: trabajo realizado por el hombre

si está poniendo una fuerza $ F $ en el objeto, entonces el objeto ejercerá una fuerza igual y opuesta $ -F $ y $ \ mu N $, el desplazamiento del hombre es $ s $ en la dirección opuesta por lo que el trabajo hecho por el hombre es $$ W = -F \ veces s \ veces cos (180 ^ o) + \ mu Ns \ veces cos (180) = Fs- \ mu Ns \ ldots (3) $$. Te preguntarás por qué no he incluido la fuerza de fricción en el hombre, es por el hecho de que la fricción está ayudando al hombre a forzar la caja.

así que de la ecuación (2) y (3) podemos ver que el hombre ha hecho menos trabajo


D. Ennis 11/17/2016.

Para tratar con la pregunta, necesitamos una definición de trabajo. La definición más verdadera es que el trabajo es la transferencia de energía de un sistema a otro mediante una fuerza ejercida a través de una distancia. Es muy instructivo aplicar esta definición directamente, ya que conduce a un análisis claro en cada situación, mientras que el concepto de trabajo puede ser confuso y a menudo se aplica incorrectamente.

En el caso del hombre que empuja el bloque, la energía de él se transfiere al system comprende el bloque y el piso. Comienza como energía química en el hombre y termina como energía cinética en el bloque más energía térmica en el bloque, más energía térmica en el piso. Entonces el trabajo hecho por él es igual al trabajo hecho en el sistema que consiste en el bloque y el piso.

No podemos decir que la fuerza de fricción transfiere energía fuera del bloque sin implicar que toda la energía transferida del hombre entra primero al bloque y se almacena brevemente allí de alguna manera. De lo contrario, ¿qué energía transferiría la fricción? Por lo tanto, no podemos decir correctamente que la fuerza de fricción funciona en el bloque a menos que también digamos que el trabajo realizado por el hombre es igual al trabajo realizado en el bloque. Interesante, ¿no?


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