Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
anj68

Об отличии фундаментального закона сохранения массы от фундаментального закона сохранения энергии. (Часть вторая.)

Не, давайте разбираться. Пусть у нас в замкнутой системе, где действует только консервативная сила (тяжести) на полу лежит тело массой в 2 кг. Далее, мы нарушим замкнутость системы и приложим силы (сторонние и внезапно возникшие) чтоб поднять этот предмет и положить на полку. Пока рассматриваем только силы. На тело действует F=mg, чтоб его поднять нужно приложить немного большую силу F'=m(g+n). Теперь поднимаем тело на высоту 2м, то есть, произведем работу. Кинетическая энергия самого предмета будет немного меньше затраченной энергии в системе. Исходя из собственных 8Дж предмета, его скорость v=√E*2/m=√8*2/2=2.828м/с. А исходя из затраченной работы (47.2Дж) v=√E*2/m=√47.2*2/2=6.87м.с. Ну, и какую энергию в системе будем сохранять? По идее, в системе должна сохраниться энергия эквивалентная затраченной работе. То есть, 47.2Дж. И, собственно, никакой потенциальной ЭНЕРГИИ как-то не наблюдается. Только СИЛЫ. Однако, еще раз повторяем, что система даже не замкнутая. Мы сторонние силы прило

Не, давайте разбираться. Пусть у нас в замкнутой системе, где действует только консервативная сила (тяжести) на полу лежит тело массой в 2 кг. Далее, мы нарушим замкнутость системы и приложим силы (сторонние и внезапно возникшие) чтоб поднять этот предмет и положить на полку. Пока рассматриваем только силы. На тело действует F=mg, чтоб его поднять нужно приложить немного большую силу F'=m(g+n).

-2

Теперь поднимаем тело на высоту 2м, то есть, произведем работу.

-3

Кинетическая энергия самого предмета будет немного меньше затраченной энергии в системе. Исходя из собственных 8Дж предмета, его скорость v=√E*2/m=√8*2/2=2.828м/с. А исходя из затраченной работы (47.2Дж) v=√E*2/m=√47.2*2/2=6.87м.с. Ну, и какую энергию в системе будем сохранять?

По идее, в системе должна сохраниться энергия эквивалентная затраченной работе. То есть, 47.2Дж. И, собственно, никакой потенциальной ЭНЕРГИИ как-то не наблюдается. Только СИЛЫ.

Однако, еще раз повторяем, что система даже не замкнутая. Мы сторонние силы приложили.

При этом, в системе было произведено гораздо больше работы, поскольку на движение лично нас (мы к этому предмету подошли, наклонились, распрямились) тоже пошла какая-то энергия. Фундаментальный закон сохранения энергии это как-то не учитывает.

Дальше. Что значит «сохранилась»? Даже если тело когда-нибудь, по причине ветхости полки, с этих двух метров обрушится, то это не за счет сохранившейся энергии. Это за счет действия сил тяжести. То есть, все сначала. При этом тело приобретет кинетическую энергию, которая, как известно, отрицательной не бывает. И опять с потенциальной энергией как-то не очень.

Переходы одного вида энергии в другой бывают вероятно, но это к классической механике уже не относится. И часто мало соотносятся количественно. Например, чтоб мы могли наш предмет поднять, нам чего-то нужно есть. Это чего-то, скорее всего, использовало лучистую энергию Солнца. Далее, мы могли бы капустки пожевать с грядки, но капустка на этой грядке выросла потому, что ее туда посадили, поливали, пропалывали… А можно в магазине купить. Это еще транспортные перемещения, работа грузчиков, домой ее надо донести, однако, и не всегда на первый этаж. Можно возле дома купить, а можно из супермаркета на такси. А это бензин. Короче энергетическую цепочку можно растянуть, на такую длину, что ну их этот предмет вместе с полкой. Заметьте, замкнутых систем тут и нет. Такое впечатление, что в замкнутых системах движения и не бывает.

Что-то нам подсказывает, что фундаментальный закон сохранения энергии не относится к классической механике. Скорее, к ньюклассической математике с элементами романтического мировосприятия.

Что значит механическая энергия сохраняется со временем?

Т.И. Трофимова, "Курс физики".
Т.И. Трофимова, "Курс физики".

Та же Луна со временем увеличивает свою кинетическую энергию. На нее все время метеориты падают, значит растет масса. При той же скорости кинетическая энергия становится все больше.

Есть еще один скользкий момент. Кинетическая энергия эквивалентна работе. Но они не равны по сути. Работа, связанна с ускорением. Кинетическая энергия связана просто со скоростью, равномерной. Для работы в какой-то момент или перестает действовать сила, или мы начинаем ее пересчитывать. Наш предмет, согласно формуле, после подъема на полку должен двигаться с этой самой скоростью. Но он не двигается. Даже нельзя сказать, что эта энергия пошла на деформацию или трение. Просто, работа выполнена, на нее что-то затрачено. И затрачено с концами. Что будем сохранять?

А сколько метров Луна за время своего существования прошла?

Наука
7 млн интересуются