устройство для получения электроэнергии

если не перемещается то нет работы. этот факт обычно школьников в тупик ставит, находящихся в плену бытового, а не физического понимания работы. муха упершаяся в неподвижный вагон совершает нулевую работу. та же муха с той же силой толкающая изначально быстро двигающийся вагон совершает приличную работу и на эту приличную величину увеличивает кинетическую энергию вагона. несмотря на интуитивное (и неверное) предположение о ничтожности ее усилий в _обоих_ случаях

работа это процесс, она совершается, а не появляется и не исчезает. она была совершена и это привело к изменению тепловой энергии

нет, первый механизм выполнит положительную работу, а второй отрицательную (или над первым механизмом будет выполнена отрицательная работа а над вторым положительная, что синоним)

 

С вашего позволения я продолжу логический ряд: муха, упирающаяся в заднюю (по ходу движения) стену выполняет... ??? какую работу?
Вы можете привести формулы этих работ? В общем виде.

Процесс чего? Можно конкретнее?
Что есть "тепловая энергия"?

Хорошо, запишем пока: "работа имеет знак". И вернемся к мухам, ладно?

 

выполняет отрицательную работу, уменьшая тем кинетическую энергию вагона. положительная работа над системой увеличивает ее энергию, отрицательная - уменьшает

dA = <F,dx>, скалярное произведение векторов силы и перемещения, рассчитывается как произведение модулей силы и перемещения помноженное на косинус угла между ними dA = |F| * |dx| * cos(fi[F,dx]). если на каком то отрезке угол превышает 90 градусов, то работа отрицательная

если на исследуемом отрезке сила не меняется ни по величине ни по направлению и перемещение не меняется по направлению, то можно рассчитать полную работу на отрезке как просто скалярное произведение A=<F,x>, иначе как интеграл от <F,dx>

протяженный во времени процесс. энергия - величина. изменение энергии - процесс. координата - величина, изменение координаты - процесс. поэтому говорить о исчезнувшей или появившейся работе как то странно

 

Очень хорошо. Мы выяснили, что муха, расходующая одинаковое количество своей энергии, выполняет РАЗНУЮ по знаку работу или не выполняет совсем. Причем помимо работы над стенкой, она выполняет еще и работу над воздухом в вагоне. Я правильно понимаю?

А все-таки: процесс ЧЕГО? Конкретно.
О странностях можно будет позже.

 

правильно. работа силы, приложенной мухой к вагону может быть нулевой, положительной или отрицательной в зависимости от скорости вагона. и да, работа сил приложенной мухой к частицам воздуха тоже в этих разных ситуациях разная. если все работы совершаемые мухой сложить, то в разных ситуациях получится одна и та же величина

да без разницы чего. вы разницу между величиной и процессом понимаете? про величину можно сказать что она 'появилась', 'исчезла'. а про процесс только что он 'происходит'.

 

Точно одна и та же? И какая? Положительная, отрицательная, нулевая?

Мы говорим о работе как о процессе. Процесс ЧЕГО понимается именно под этим понятием?

 

ну в данном случае интуиция подсказывает что сумма положительная. но можно просто подсчитать и убедиться

блин. ну например "процесс перемещения объекта приложения силы", или допустим "процесс изменения энергии", в зависимости от контекста. процесс протяженный во времени. "работа, совершенная за период с 3 по 5 секунду", совершенная, а не просто работа которая была а потом исчезла

 

Но у нас три случая. Во всех трех работа положительная?

А конкретно? Не может же быть чтобы у одного физического понятия было столько разных определений.

Ну пусть будет совершенная, я же не возражаю. Что вы так зацепились за это слово? Вот давайте я еще начну пререкаться что не совершенная а выполненная. Потому что совершить можно поступок а не работу.
Начнем лингвистикой заниматься...

 

во всех трех случаях работа всех сил, приложенных мухой к разным объектам положительная, работа отдельной силы может быть при этом отрицательной. допустим муха, толкающая движущийся вагон прикладывает к молекулам воздуха силу, направленную назад, тогда как они движутся вместе с вагоном вперед, значит работа над ними отрицательная, по уменьшению их скорости и кинетической энергии. тогда как в стоящем вагоне разгоняет их из состояния покоя в ту же сторону куда направлена сила и работа над ними положительная.

речь не об определении а как раз о лингвистике, о том что 'куда же исчезла работа' не имеет смысла, куда исчезла энергия можно сказать, а куда исчезла работа - нет.

а определение у работы одно - скалярное произведение силы и перемещения. еще есть описания всяких свойств работы, для ленивых, чтобы самостоятельно не выводить эти свойства из определения. а философских определений типа "работа - ну это такая штука, которая..." в физике просто нет

 

Это утверждение надо понимать так, что куда бы муха ни упиралась рогом, она толкает вагон вперед по ходу, раз суммарная работа всех сил положительна.
Правильно?

Во докопался! Ну согласен я с этим, согласен. Сколько раз еще нужно повторить?

"Сила"- это такая штука, у которой всегда имеется два конца. Которые должны "упираться" в два взаимодействующих тела. Верно? Что считается "перемещением" и относительно чего при определении величины работы?
Как определяется знак?

 

как то странно вы поняли. сумма работ _всех_ сил положительная, а каждая отдельная из них может быть отрицательно, я же это специально подчеркнул.

допустим упираясь в переднюю стенку движущегося вагона муха за секунду замедляет грамм воздуха с 10 до 9 м/c, совершая над ним отрицательную работу A1=-9.5мДж и одновременно разгоняет стотонный вагон с 10 до 10.00000001 м/c, совершая над ним работу A2=10мДж (обе работы округленные до наноджоулей чтоб много нулей не писать), итого A1+A2=0.5мДж суммарная работа, совершенная мухой. если муха упирается в заднюю стенку, то разгоняет воздух с 10 до 11м/c (A1=10.5мДж) и одновременно тормозит вагон (A2=-10мДж), итого A1+A2=0.5мДж. муха, упершаяся в неподвижный вагон разгоняет воздух с 0 до 1 м/c (A1=0.5мДж) и разгоняет вагон (A2=те пикоджоули что округляли выше. 0.000000000005Дж если быть точным)

"фокус" тут в том, что тот же самый прирост скорости dv дает совсем разный прирост энергии, в зависимости от того, какой была начальная v: E2-E1 = m*(v+dv)^2/2 - m*v^2/2 = m*v*dv+m*v^2/2. на малых приростах второй член нитожен по сравнению с первым, а первый зависит от начальной скорости. сто тонный вагон приращивает скорость с 0 до 10нм/c - прирост энергии 5пдж (только второй член), а с 10м/c до 10м/c+10нм/c будет уже 10мДж+5пдж, в 2 миллиарда раз больше.

верно, работы выполняются парами. тело 1 выполняет работу A1 над телом 2 и значит тело 2 выполняет работу A2 над телом 1. несложно догадаться что если они двигаются совместно (как муха со стенкой вагона), то A1=-A2 и суммарная работа совершенная телом также равна работе совершенной над телом с обратным знаком. если тела передвигаются не совместно, допустим заряды разлетаются друг от друга, то это равенство не выполняется.

вектор силы приложенной к телу умножается на вектор перемещения этого тела, по правилам скалярного умножения угол между этими векторами и определяет знак работы этой силы над телом. если угол больше 90 то работа отрицательная

 

А что тут странного? Раз СУММА работ положительна, значит тело разгоняется.
Какая разница сколько составных частей у этой суммы?

Скорость воздуха относительно ЧЕГО вы сосчитали?

Перемещения относительно чего? К чему "приложен" второй конец "вектора силы"?

 

какое имеено тело разгоняется? муха совершает работы над несколькими телами, сумма этих работ положительная, а над каким то отдельным из тел работа может быть отрицательной и оно замедляется

относительно той же системы отсчета что и скорость вагона и скорость мухи.

перемещения относительно системы отсчета. куда приложен второй конец неважно, это будет важно когда будете считать работу, которую совершает эта вторая сила над вторым телом. в формуле работы есть сила и есть перемещение объекта приложения силы, никаких намеков на объект являющийся источником силы в ней нет.

 

Обязаны все присутствующие, раз они образуют замкнутую систему и над ней выполнена положительная СУММАРНАЯ работа.

Конкретно. Вы ведь приводили КОНКРЕТНЫЕ цифры.

А откуда вы взяли вторую силу?

Что, однако, не помешало вам превратить муху в великую труженицу.

 

кому обязаны? если я отталкиваясь от одной тележки пинаю другую мне прям так необходимо считать работу над "системой тележек", а просто над одной тележкой я работу посчитать не могу?

да, над системой из вагона и атмосферы муха совершила положительную работу во всех трех случаях, если вам так хочется объединить это в систему

что конкретно? "вагон движется со скоростью 10 м/с" действительно требует такого рассусоливания? относительно гайки на рельсах

ну вы зачем то о ней вспомнили. со стороны вагона на муху тоже действует сила. и если бы я считал работу вагона над мухой я бы эту силу использовал. а коли я считаю работу мухи а не работу над мухой, то мне эта сила не нужна.

в физике нет никаких сил с двумя концами. есть просто силы. если два заряда отталкиваются то на каждый из них действует своя сила и совершает свою работу. а не двуконцовая сила совершает работу. второго конца может вообще не быть, как допустим у виртуальных сил инерции в неинерциальных системах отсчета

 

Это не "мне так хочется" Это вытекает из анализа указанных вами скоростей- вы привели пример замкнутой системы, внутри которой выполнена некая работа, и вы утверждаете, что эта работа приведет к ускорению системы.
Иными словами, вы сказали что муха нарушила закон сохранения импульса для замкнутой системы.
Мне (уверен и другим форумчанам) было бы очень интересно увидеть ПОЛНЫЙ расчет всех взаимодействий в приведенном вами примере. Как- никак случай явно неординарный.

Конечно, поскольку вы величину выполненной мухой работы связали со скоростью движения вагона в некоей СО. Поэтому задам такой вопрос: какова будет величина ЭТОЙ ЖЕ РАБОТЫ МУХИ в системе отсчета связанной с центром Земли, в которой вагон имеет еще и линейную скорость вращения поверхности земли.
Затем перейти к анализу величины работы в СО Солнца в разное время суток и СО нашей галактики. Если верить вашим расчетам муха выполнит просто гигантскую для своих скромных возможностей работу!

Где я говорил о второй силе? Я констатировал факт того что муха выполняет работу по перемещению воздуха внутри вагона. Остальное- ваши интерпретации.

А в природе нет никаких сил вообще. Есть просто ВЗАИМОдействие. "Сила"- это ЧИСЛОВАЯ характеристика этого взаимодействия в УСЛОВНЫХ единицах.
Числовая характеристика не может ДЕЙСТВОВАТЬ. Она только характеризует.

Ну кто ж бы с этим спорил?! Особенно насчет виртуальных "сил" в бумажно- макулатурном исполнении.

 

где я рассматривал замкнутую систему? это вы стремитесь теперь вместо одной работы одной силы начать считать все работы всех сил. я рассматривал работу единственной силы приложенной мухой к вагону. когда вы не поняли почему она то отрицательная то положительная пришлось показывать работу мухи над атмосферой. дальше можно рассматривать работу воздуха над вагоном и вагона над воздухом.

импульс "замкнутой системы" из вагона и атмосферы земли не изменился. если запереть воздух в вагоне то его скорость не изменится. а муха выполнит те же работы над вагоном и воздухом по прежнему 0.5дж в сумме, только потом воздух выполнит отрицательную работу над вагоном, убавит то что добавила муха и все закончится ростом температуры. но это все уже за пределами рассматриваемого взаимодействия мухи и вагона.

конечно связал. в физике такие значения как перемещение, скорость, работа, энергия привязаны к системе отсчета, в других системах отсчета они другие. а допустим сила или ускорение не привязаны. в системе отсчета связанной с солнцем муха выполняет огромную положительную работу над вагоном и огромную же отрицательную работу над воздухом, их сумма по прежнему окажется 0.5дж. но это вовсе необязательное условие что полная работа останется той же в другой системе отсчета. если допустим муха изменит скорость вагона путем прыжка с него, то совершит разную работу в разных системах отсчета.

мы же обсуждаем не ваши представления о природе, а о том как их трактует физика. и не о том правильно с вашей точки зрения или нет она их трактует, а как именно трактует. вы пересказали мнение науки физика о работе с ошибками. я вам объяснил как именно физика трактует работу. полезностью, логичностью и прочими субъективными человеческими оценками там и не пахнет

 

Когда вы привели данные о скорости вагона и воздуха в нем. Это возможно ТОЛЬКО в случае замкнутой системы. Если вы чего-то не рассматривали в этой системе- то это не моя вина. Муха ведь не может что-то толкать ни от чего не отталкиваясь.

Как это "за пределами"? Вы задали параметры скоростей, тем самым автоматически заперли воздух в вагоне. Иного быть не может.

Вы в этом уверены? Ведь ваши 0,5дж "вылезли" из одной разницы КВАДРАТОВ скоростей. При других скоростях она просто обязана быть иной.
Таким образом и работа и энергия не есть абсолютные параметры а зависят от системы отсчета. А это уже вопрос выбора...
К тому же вы просто обязаны учитывать разницу во времени между импульсом действия мухи на стенку и СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ЕМУ импульсу действия воздуха на стенку, который ПОСТОЯННО БУДЕТ ЗАПАЗДЫВАТЬ.

Мы обсуждаем возможность получения "энергии ниоткуда" по "трактовке физики". И меня не шибко волнует как она "трактует" то, чего нет в природе.
Мне куда важнее чтобы "железяка крутилась". И даже если вы сотню раз мне повторите что "по физике" она крутиться не сможет никогда я отвечу: -ТЕМ ХУЖЕ ДЛЯ ФИЗИКИ.
...Имею на то полное основание...

 

ну пусть вагон двигается со скоростью 1000000м/с. сила 1мН приложена к вагону в течение секунды, он перемещается за секунду на 1000000 метров, работа 1000дж. сила приложена к воздуху в течение секунды, за этв время скорость воздуха убывает с 1000000 до 999999м/с и значит со средней скоростью 999999.5м/с он пройдет дистанцию 999999.5м и над ним будет совершена отрицательная (сила приложенная к нему и направление перемещения противонаправлены) работа -999.9995 дж. сумма работ 0.5мДж. вот я вам посчитал не через скорости а непосредственно через работу. так же с игнорированием 5 пикоджоулей из за небольшой коррекции длины пути из за изменения скорости вагона за эту секунду. если вагон герметичный то его скорость не меняется и этой погрешности нет

это сколько угодно. просто когда пересказываете "а вот в физике", то пересказывайте правильно, а не приписывайте физике того, чего в ней нет

 

А как на это отреагирует энергия? Получается явный небаланс между работой и энергией.

а разве при таком счете могло быть иначе? Вы временнУю разницу между действием и противодействием как учитывали? Допустим, длина вагона 10м.
Что получится если действие и противодействие происходят в разных системах отсчета?

Естесственно "не меняется"- это же физикой запрещено

Ну не хватало чтобы я еще ей чего-то "приписывал"- она и без меня себе такого! "нарисует".
Просто когда хотите что-то доказать серьезно, то не приводите детские примеры "идеальный шарик отскочил от идеальной стенки"- там все "срастется", поскольку сами формулы "шариковые".