یک فیزیکدان

خروجی سایتکانال یک‌فیزیکدانایمیل من

بزرگترین کتابخانه‌ی فیزیک

دارای صدها جلد کتاب جدید و معروف از معتبرترین انتشارات فیزیک مثل وایلی، پیرسون، اسپرینگر، آکسفورد، کمبریج و...

کاملاً رایگان‌.

سوال خوب ـ شتاب اتومبیل و کار

پنجشنبه, ۲۹ شهریور ۱۳۹۷، ۰۳:۴۲ ق.ظ

مطابق شکل یک اتومبیل چهارچرخ‌محرک (4WD)، در حال شتاب گرفتن بر روی جاده است. کدام نیرو به آن شتاب داده و کدام نیرو بر روی آن کار انجام می‌دهد؟

کار و شتاب نیروی اصطکاک

 مطابق شکل، تنها نیروی خارجی وارد بر اتومبیل در جهت حرکت، نیروی اصطکاک سکون است. این نیرو که به هر چهار چرخ در جهت حرکت اتومبیل وارد می‌شود، به اتومبیل شتاب می‌دهد.

اما نیروی اصطکاک بر روی اتومبیل کار انجام نمی‌دهد! چون نقطه‌ی اثر نیرو ساکن است و جابه‌جا نمی‌شود. پس انرژی جنبشی اتومبیل چگونه زیاد می‌شود؟ جواب این است که انرژی سوخت اتومبیل طی یک انتقال داخلی موجب افزایش سرعت آن شده است.

با تشکر از استاد فرزاد ظهیری که این مطلب را به بنده یاد دادند.

نظرات (۲)

احتمالا من منظور شما را متوجه نمی شوم. موتور ماشین هم جزیی از ماشین هست. نمی خواهم بحث فلسفی کنم اما وقتی در تعریف کار می گوییم هر گاه نیرویی به جسمی وارد شود و نقطه اثر نیرو جابجا شود این تعریف برای زمانی است که جسم نقطه ای باشد.
نیروی اصطکاک که به پایین ترین نقطه چرخ وارد می شود باعث جابجایی آن نمی شود. اما مرکز جرم ماشین جابجا می شود در حقیقت این اصطکاک است که کار انجام می دهد
پاسخ:
تعریف کار فرقی برای جسم نقطه‌ای یا غیرنقطه‌ای ندارد. کار صورت می‌گیره. اما انرژی از زمین به ماشین منتقل نمیشه. پس زمین کار انجام نمیده.
البته این حرف‌هایی که گفتم دارای منبع هست. فیزیک هالیدی هم نوشته کرین و هم نوشته واکر به موضوع همین نوشته اشاره کرده‌اند.
سلام اگر اصطکاک کار انجام نمیدهد پس چگونه است که ما شین روی یخ نمیتواند حرکت کند؟
پاسخ:
سلام. همانطور که گفته شد، اصطکاک شتاب میده، اما کار انجام نمیده. باید ببینیم که اصطکاک انرژی را از زمین به ماشین منتقل میکنه یا از موتور. که مشخصه انرژی از زمین به ماشین منتقل نمیشه. پس اصطکاک کار انجام نمیده.
اصطکاک عاملی هست برای تبدیل انرژی پتانسیل شیمیایی بنزین ماشین به جنبشی.
ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی