Si un niño lanza una pelota hacia arriba y regresa después de alcanzar una altura máxima, ¿será cero el trabajo realizado por el niño?

Primero, el trabajo realizado por la pelota al llegar al suelo no se transfiere a los músculos. De hecho, necesita gastar más energía para atrapar la pelota debido a su energía cinética.

Considere la situación en la que no tiene gravedad, está moviendo una pelota a una nueva posición y colocándola allí, aunque la pelota tenía energía cinética mientras la movía había sido absorbida por los músculos de la mano para detenerla.

Ahora considere la tierra, lo que realmente está haciendo lanzando una pelota hacia arriba es que le está dando algo de energía a la pelota, lo que induce una velocidad en la pelota, la energía cinética hace que la pelota se mueva hacia arriba y llega a un punto donde KE = 0, así que en realidad estamos almacenando energía.

Aunque la energía es suministrada por el niño, al llegar al suelo tiene la energía almacenada en forma cinética que fue realmente suministrada por el niño (si descuidamos la resistencia del aire). Entonces, aquí el niño tiene que hacer un trabajo para detener la pelota o puede dejarla.

Si tenemos una máquina ideal que puede convertir esta energía cinética exactamente en trabajo, entonces hemos logrado el caso de cero trabajo realizado por la máquina. Los humanos no son incapaces de esto

No

El trabajo realizado por el niño no será cero. ‘Si un objeto viaja en una ruta cerrada, el trabajo total realizado en él es cero’. Aquí, el niño solo trabaja durante la mitad del camino, es decir, solo para el movimiento hacia arriba.

W * (niño) – W ‘ (gravedad) = W1 (Trabajo neto para movimiento ascendente )

W ” (gravedad) = W2 (trabajo neto para movimiento descendente )

Trabajo total W = W1 – W2 (si consideramos el trabajo de gravedad como siempre positivo)

Esta ecuación es válida solo si descuidamos factores externos como el arrastre , la distribución de masa no uniforme , etc. y solo consideramos la gravedad y la fuerza ejercida por el niño.

En su descripción ha mencionado que el trabajo realizado durante el movimiento descendente es cero, lo cual está mal. El “trabajo realizado por el niño” en movimiento descendente es cero.

Cuando sube, ganará algo de GPE, por lo que W1 es mgh. Cuando caiga, ganará algo de KE, 1 / 2mv ^ (2). Dado que el trabajo es escalar, el trabajo neto es W1 + W2, es decir, mgh + 1 / 2mv ^ 2. Aquí v es √2gh, si h es la altura máxima. Suposiciones tomadas en esta respuesta 1) No hay resistencia del aire y otras fuerzas.2) El niño lanza la pelota con una fuerza menor que la requerida para enviarla al espacio exterior.3) El valor de g es constante.

¡Espero que esto ayude!

El trabajo realizado se define como el producto escalar de la fuerza y ​​el desplazamiento. Para lanzar la pelota hacia arriba, el niño primero tiene que balancear la pelota hacia arriba aplicando una cierta fuerza con la mano. En el cálculo del trabajo realizado por el niño, debe considerar el desplazamiento de la pelota siempre que esté en su mano mientras la balancea. Tan pronto como la pelota deja su mano, ya no aplica más fuerza sobre ella, por lo que el viaje de la pelota después de eso no afecta el trabajo realizado por el niño. Más bien, la altura máxima alcanzada por la pelota está determinada por el trabajo realizado por el niño en la pelota antes de que la pelota abandone su mano. Entonces, el resumen es este: el niño trabaja en la pelota cuando aplica fuerza sobre ella mientras mueve su mano hacia arriba. La cantidad total de trabajo realizado por él, tan pronto como la pelota deja su mano, se convierte en energía cinética de la pelota. Luego, la fuerza de la gravedad actúa sobre la pelota, y la cantidad de energía cinética que le imparte el niño determina la altura de la pelota bajo la gravedad. Como nota al margen, dado que la pelota regresa a su punto de partida, el trabajo realizado por gravedad también es cero.

Mira, el niño está parado. lo único que hizo fue proporcionar la fuerza. y el trabajo realizado por la pelota debe considerarse solo para un desplazamiento. ya sea para ganar altura o perderla. porque el desplazamiento llega a cero en última instancia. sin embargo. si el niño no atrapa la pelota. y cae al suelo, el trabajo realizado es la fuerza multiplicada por el desplazamiento negativo que ocurrió desde que la pelota cayó por debajo de su nivel inicial

Es un error común pensar que solo porque el desplazamiento es cero, el trabajo realizado por cualquier agente también lo es. Usando esa lógica, el niño no debería haber perdido energía, ¡porque no ha hecho ningún trabajo! Esto es claramente falso, porque la tensión en sus músculos son prueba suficiente.

Observe cómo dije ‘cualquier agente’. Entonces, ¿qué agente funciona cero?

La respuesta es la gravedad. Podemos ver que la fuerza gravitacional actúa sobre la pelota mientras está en movimiento, por lo que si el desplazamiento de la pelota es cero, entonces el trabajo realizado por gravedad es cero. Usando esta lógica, podemos refutar fácilmente la afirmación anterior, ya que el niño ha aplicado una fuerza debido a la cual la pelota se mueve una distancia h.

Espero que haya ayudado

Un niño lanza una pelota con velocidad v y que alcanza la altura h y alcanza su altura máxima, donde toda la energía cinética se transforma en energía potencial y el trabajo realizado por niño = m × g × h, y luego cuando la pelota alcanza su altura máxima, entonces todo se hace por gravedad, no hay otra acción sobre la pelota (descuidando la resistencia del aire) que hace que la pelota regrese al suelo. Conclusión: trabajo neto realizado en bola = 0, trabajo realizado por boy = – (mgh) contra la gravedad g = -9.8 y trabajo realizado por gravedad al final = m × g × h al sumar ambos, obtenemos trabajo neto realizado en bola = 0 . Espero que haya ayudado

No

El trabajo lo realiza solo para la primera mitad de la trayectoria. La segunda mitad es atendida por la gravedad.