Инженерия

Нет, друзья. Нельзя так вольно с физикой обращаться.
Вы будете удивлены, но никакой работы по перемещению вперёд на обычной дороге не выполняется.
Это классическая ошибка не очень внимательных товарищей. Она, к примеру, у Лема присутствует (в "Непобедимом"). Там двигатель работает - звездолёт летит. Выключили - остановился :)))

Работы по перемещению вперёд нет потому, что нет изменения потенциальной энергии.

Работа есть только по предолению силы трения на данном участке пути, а не по "перемещению центра тяжести".

From:

Причем здесь потенциальная энергия? Полотно движется со скоростью -V, человек бежит со скоростью V. Кинетическая энергия энергия бегуна по горизонтали равна (mV^2)/2. Каким боком вы к этому движению вообще потенциальную энергию подключили? Он что от земли вверх бежит?))
Центр тяжести перемещается. Вперед его перемещает человек, назад дорожка.

From:

Работа совершается один раз, для набора скорости от 0 до V, поскольку при этом происходит перемещение под действием силы и в её направлении. Дальше, при отсутствии энергопотерь, работа совершаться должна только для изменения скорости, поскольку только в этих случаях нужно прикладывать силу направленную вдоль направления движения.

From:

Работа совершается на всем протяжении бега. Дорожка совершает работу по перемещению центра тяжести человека назад на расстояние dS. Тут же мышцы человека перемещают центр тяжести вперед на расстояние dS.
Центр тяжести не находится в покое, а состоит из таких вот микроперемещений. Сначала работу совершает дорожка A = -F*dS, а потом работу совершает человек A = FdS. В результате центр тяжести оказывается на том же месте где был раньше ибо суммарная работа дорожки и человека равна нулю.
Представьте вы взбегаете по эскалатору наверх, а он уже потом отвозит вас вниз. Тут у вас не возникнет вопросов с работой ибо вы наглядно видите перемещение. То же самое происходит и на дорожке, только вот перемещения вперед-назад настолько малы, что вы их не видите и вам кажется что он неподвижен. А на деле интегрируя все эти микроперемещения мы и находим общую работу.

From:

> Дорожка совершает работу по перемещению центра тяжести человека назад на расстояние dS. Тут же мышцы человека перемещают центр тяжести вперед на расстояние dS
С этим никто не спорит. Дело в том, что скорость центра масс (идеально бегущего) человека при этом не меняется, т.е. бег происходит без ускорений. Т.е. в ваших следующих формулах F = 0.
> Сначала работу совершает дорожка A = -F*dS, а потом работу совершает человек A = FdS

Конечно, если человек бежит так, что его мотает вперёд-назад, то будет и работа, и мозоли на подошвах и боль в коленях.

From:

Да в том то и дело что менятся скорость. Я уже в сотый наверно раз повторяю, что центр масс не стоит на месте, а постоянно колеблется вперед назад вперед назад. И причем здесь мотает? Я говорю вам про МИКРОизменения, которые вы вообще глазом не видите.
F суммарная равна нулю. Но ведь вы ищите же работу не суммарную, а только ЧЕЛОВЕКА.

From:

Проблема подобных дискуссий -- в том, что никто не хочет зафиксировать модель.
Мои модели такие:
1. человек -- материальная точка, движется равномерно и прямолинейно, трения нет. В этом случае на горизонтальной дорожке работа не производится, на наклонной -- производится, такая же, как при подъёме по такому же неподвижному уклону.
2. человек -- материальная точка, но бежит как человек, т.е. на каждом шаге испытывает циклическое ускорение, траетория не прямая, а совершает колебания в вертикальной плоскости. В этом случае работа человеком производится в любом случае, но её можно разложить на две части: такую же как в случае (1) и направленную на ускорение/замедление центра масс.
3. человек -- материальное тело, неравномерно и непрямолинейно двигает конечностями. Работа -- как в случае (2) плюс работа затрачиваемая на ускорение конечностей, не влияющее на ускорение центра масс.

Добавляем к любой модели силы трения, получаем дополнительную работу, зависящую только от величины этих сил и пройденного пути.

Из того, что вы заговорили только о кинетической энергии я сделал вывод, что все остальные параметры не важны и вы рассматриваете модель 1.

Edited Date: 2015-05-23 08:33 am (UTC)

From:

Рассматривать надо с самой простой модели, ибо уже там у вас непонятки.
Откуда в вашем 1 случае работа возьмётся, если НЕТ СИЛ?!
Потенциальная сила работы не производит, потому что перемещения в потенциальном поле в данном случае нет.

From:

> Откуда в вашем 1 случае работа возьмётся, если НЕТ СИЛ?!
Да, я забыл сказать, что в этой модели, как и в остальных, сила тяжести есть, направлена вниз, от высоты не зависит.
Для горизонтальной дорожки в модели 1 это не важно, для наклонной -- важно.
Разумеется есть сила реакции опоры под дорожкой, не дающая провалиться сквозь дорожку.

Edited Date: 2015-05-23 10:41 am (UTC)

From:

Силы трения у вас там нет. Без неё никак.

From:

А покажите, как эта кинетическая энергия работу совершает, ась? ;)
Блин, ну тут впору физику 6 класса рассказывать заново...
P.S. Ага, в соседнем комменте вам уже пояснили.

Edited Date: 2015-05-22 08:21 pm (UTC)

From:

Кинетическая энергия не может совершать работу. Работу совершает сила. И работа количественно равна изменению этой самой энергии. Человек совершает работу по поддержанию своей кинетической энергии, которую дорожка постоянно уменьшает двигаясь назад. Это микроизменения значения энергии, который вы почему-то пытаетесь не замечать и даже здравый смысл вам не подсказывает, что не совершай человек работу по поддержанию этой самой своей кинетической энергии, то дорожка бы его просто унесла его в обратном направлении.

From:

// Кинетическая энергия не может совершать работу. Работу совершает сила. И работа количественно равна изменению этой самой энергии.

Я про что вам и говорю.

// Человек совершает работу по поддержанию своей кинетической энергии, которую дорожка постоянно уменьшает двигаясь назад...

А вот здесь в вас, простите, фигня. Вы описываете внешний эффект без понимания действующих сил. В физматшколе с вами бы не церемонились, поставили бы двойку и отправили силы расписывать.
И тогда вы сразу увидели бы, что работает не дорожка как таковая, а сила трения. Формулу силы трения напомнить? Где-то рядом в комментах предлагали, например, надеть ролики и не париться, совершая работу по удержанию на дорожке (то есть уменьшить силу трения).

Ещё раз. Вспоминаем школьную физику, рисуем силы, пишем формулы и понимаем, что происходит.

From:

Ну вы прям америку открыли с силой трения. Только вот что вам дало это уточнение, ежели вы даже на пальцах не смогли понять процесс?
1. На подошву человека при приземлении на дорожку действует сила трения между подошвой и полотном. Эта сила направлена назад от человека. И эта сила совершает работу -F*dS. Т.е. на микропромежутке между приземлением и началом толчка на человека действет лишь одна сила и эта сила совершает работу по перемещению центра тяжести человека назад.
2. Потом начинается толчок ноги. И в этот момент сила трения меняет направление и толкает человека уже вперед до отрыва ноги от полотна. Эта сила совершает работу F*dS. То есть в этот раз сила трения перемещает центр тяжести человека обратно к исходной точке. Но движение есть, есть перемещение, есть изменение кинетической энергии в эти самые микромоменты. Интегрируйте их и получите работу как дорожки(случай 1), так и человека(случай 2).

From:

> На подошву человека при приземлении на дорожку действует сила трения между подошвой и полотном. Эта сила направлена назад от человека. И эта сила совершает работу -F*dS.
Она совершает работу только когда происходит перемещение в точке контакта, т.е. скольжение. В противном случае dS = 0. При этом мышцы человека могут прикладывать усилие к телу, опираясь на подошву, зафиксированную силой трения, но работу при этом совершают мышцы. Со стороны дорожки равную и противоположно направленную силу прикладывает электродвигатель.

> Потом начинается толчок ноги. И в этот момент сила трения меняет направление и толкает человека уже вперед до отрыва ноги от полотна. Эта сила совершает работу F*dS
Здесь тоже dS = 0 и вся работа по ускорению человека совершается мышцами, а со стороны дорожки (по удержанию её в равномерном и прямолинейном движении) -- электродвигателем.

Edited Date: 2015-05-23 09:24 am (UTC)

From:

Чего? Какое ещё скольжение? Если бы было скольжение, то это наоборот бы означало что силы трения нет)) А тут полотно плотно сцепившись с подошвой за счет силы трения перемещает его. Полотно толкает человека назад без всяких проскальзываний. Движется полотно, движется человек.

From:

Жуть. Просто жуть. Фейспалм три раза.

From:

С чем именно вы не согласны?

From:

С тем, что вы пытаетесь углубиться в дебри, не разобравшись даже в простой модели. Как и оппонент.
В результате у вас путаница в терминологии с трениями покоя и скольжения, и подобные непонятки могут продолжаться до посинения.
Скажу вам то же, что и ему: рисуйте силы. Если угодно, в разных системах отсчёта.
Поймите, почему о "работе по поддержанию кинетической энергии" говорить бессмысленно, например.

From:

> Если бы было скольжение, то это наоборот бы означало что силы трения нет))
https://ru.wikipedia.org/wiki/Сила_трения_скольжения

> полотно плотно сцепившись с подошвой за счет силы трения перемещает его
Можно так сказать. Но при условии, что ноги не проскальзывают это выглядит как излишнее усложнение: вводится пара сил только для того, чтобы потом сказать, что они равны друг другу и в добавок удерживают ногу неподвижно на дорожке, но в системе отсчёта связанной с полотном дорожки они не совершают работы.

From: