Witam,

Gnębi mnie od początków nauki fizyki problem, który postaram się teraz nakreślić. Bardzo bym prosił, aby ktoś mnie olśnił

Energia jest to w pewnym sensie zgromadzona praca. W fizyce mówi się, że jeżeli siła wypadkowa jest równa 0, czy też jeżeli nie ma przesunięcia to praca jest równa 0. No całkiem byłoby to ok. Ale dam taki przykład.

Mamy strongman'a. Podnosi on 200kg w postaci sztangi. Została wykonana praca, bo istnieje przesunięcie. Siła wypadkowa musi mieć zwrot przeciwny do zwrotu siły grawitacji oraz mieć wartość ostatecznie dodatnią, skoro sztanga została podniesiona, czyli przesunięta.

No, ale teraz on pozostaje w tej pozycji (z podniesioną sztangą) i nie wytrzyma długo, bo zabraknie mu energii. Fizyka jednak w tym wypadku mówi, że siłacz pracy już nie wykonuje, bo nie ma już dalej przesunięcia i siła wypadkowa jest równa 0. Skoro jednak tej pracy nie wykonuje to czemu traci energię? Wychodziłoby z tego, że w przyrodzie energia może "zginąć", a to się przecież nie zgadza z zasadą zachowania energii?

Czyżby jednak praca została wykonywana w takim momencie, nie przez ręce, ale przez ciało człowieka? Tzn. człowiek wykonuje prace cały czas, w końcu oddycha, krew sobie płynie etc., to nie jest przypadkiem też praca? Doszedłem do wniosku, że w takim razie stwierdzenie, że siłacz nie wykonuje pracy jest błędne. Człowiek cały czas wykonuje pracę. Można by jedynie stwierdzić w takiej sytuacji, że ręce siłacza, zakładając, że są nieżywe nie wykonują pracy bo nie istnieje przesunięcie?

No ale cholera idąc dalej tym tokiem myślenia, jest sobie Ziemia, a na niej gdzieś tam sobie leży na glebie 4 tonowy głaz. Można zauważyć, że po paru latach głaz przesunie się trochę w głąb ziemi. W końcu działa cały czas siła grawitacji. Wtedy wykonana została praca bo było przesunięcie...

No, ale jak przesunięcia nie było, bo było prawie znikome to przecież przez ten okres czasu ktoś musiał ten głaz utrzymywać i się z tym głazem męczyć. Były to przecież cząsteczki np. ziemi, które musiały działać siłą sprężystości, która miała zwrot przeciwny do siły grawitacji.

Doszedłem do wniosku, że jest sobie Energia wewnętrzna ciała, która cały czas wykonuje pracę, w końcu cząsteczki są w bezustannym ruchu, w wypadku ziemi to będzie nagromadzone jej ciepło z energi słonecznej? A w wypadku człowieka jedzenie, które zmienia się w wielu fazach na energię, która daje możliwość pracy całego organizmu.

Prosiłbym o rozjaśnienie i dyskusje nad tym problemem

Pozdrawiam,

hmyk

Witam

Nie trzeba nawet sztangi. Wystarczy, że poklęczysz sobie 20 minut i będziesz się czuł jak sztangista;) albo nawet jak dłużej postoisz. Chodzi o to, że pojęcie pracy w sensie fizycznym trochę odbiega od tego z "życia codziennego". Np. opuszczając jednostajnie jakiś przedmiot w kierunku Ziemi wykonujemy pracę ujemną w sensie fizycznym. Ale tu jest pewien haczyk. Gdy omawiany przez Ciebie Strongman trzyma ciężar, pracują (wykonują pracę) jego mięśnie, tzn. kurczą się i rozkurczają - i to jest odczuwane jako zmęczenie (wydziela się kwas mlekowy i odczuwamy to jako ból). O dokładną analizę pracy mięśni musisz spytać najlepiej jakiegoś biologa. Jeżeli chodzi o głaz - faktycznie, gdy zagłębia się w ziemię wykonywana jest praca (kto lub co ją wykonuje?), której skutkiem jest odkształcenie ośrodka (ziemi). Natomiast jeśli kamień spoczywa żadna praca nie jest wykonywana - bo gdyby tak było to można by pokusić się o skonstruowanie urządzenia, które tę pracę zamieni w energię i otrzymalibyśmy .... perpetuum mobile - ale wiemy, że to nie jest możliwe.

Pozdrawiam

Cyzio

Myślisz, że praca jest jedynym sposobem przekazywania energii?

Osobiście sądze, iż mamy tutaj doczynienia z energią potrzebną na wytworzenei siły reakcji na ciężar sztangi.

Z biologicznego punktu widzenia można to zanotować następująco:

(ułamek sekundy)

(do 2-4 sekund)

(d0 2-3 minut)

(do kilkunastu minut)

(do 25-40 minut)

(teoretycznie nawet do kilkudziesięciu godzin)



Każda reakcja wiąże się z wydzielaniem energii.

Energia jest też oddawana jako ciepło.

Czyli w takim razie powinno się rozróżnić 2 pojęcia:
Praca Zewnętrzna - wykonywana przez siłę całego układu np. człowiek, ale nie bierzemy wtedy pod uwagę tego co jest w środku.
Praca Wewnętrzna - wykonywana przez narządy, poruszanie się krwi, oddychanie etc. ?

Oczywiście, że praca nie jest jedynym sposobem przekazywania energii. Praca ogólnie jest pojęciem dodatkowym, które w sumie nie musiałoby istnieć, ale skoro już istnieje, to warto by było to jakoś odróżniać.

Bo moim zdaniem stwierdzenie, że sztangista nie wykonuje pracy, gdy tylko utrzymuje sztangę jest nieprawidłowe bo w takim razie energia by ginęła w przyrodzie co jest niezgodne z zasadą zachowania energi. Chyba, że w domyśle fizycy umówili się, że praca jest zawsze zewnętrzna.

Stwierdzenie, że sztangista nie wykonuje pracy zewnętrznej wydaje mi się być bardziej precyzyjne?

wikipedia napisał/a

Przykłady form energii: energia mechaniczna energia kinetyczna energia potencjalna energia cieplna energia elektryczna energia chemiczna energia jądrowa energia potencjałów termodynamicznych

Nie zawsze mamy doczynienia z energią mechaniczną...

ale każda w pewnym sensie z tych energii zamienia się na inne, aby była zachowana zasada energii?

energia to w pewnym sensie zgromadzona praca lub też zgromadzone ciepło, pojęcie bardzo abstrakcyjne.

no jak nic energia jądrowa zamienia się na energie cieplną, a pośrednio "rozwala" wszystko na drodze zamieniając się na chemiczną / potencjalną / kinetyczną / mechaniczną...

W pewnym sensie to każda ta energia jest sobie równa, ale po prostu ją odróżniamy od siebie bo wychodzi z innego miejsca...

hmyk - ze stwierdzeniem :"..., że sztangista nie wykonuje pracy zewnętrznej" też bym był ostrożny. Idąc Twoim tokiem rozumowania jeżeli sztangista wykonuje pracę wewnętrzną, to także i płynie (jego krew płynie), pulsuje (jego serce) czy nawet dokonuje przemian nukleotydów

No tak, ale zakładam, że praca wykonywana przez człowieka zewnętrznie, jest jak traktowanie człowieka jako cały układ, czyli tak jakby był martwy. Natomiast wewnętrzna jest to właśnie to, że płynie krew etc. . Przecież stwierdzenie, że sztangista nie wykonuje pracy, jest w sumie całkowicie niepoprawne. Można powiedzieć, że wartość pracy wynosi zero, ale nie że praca została niewykonana. To w sumie jakbym zaczynał moją podróż z punktu A i kierowałbym się do punktu B, a następnie bym się wrócił, a miałbym tyle samo masy ciała i szedłbym z taką samą szybkością , to moje przemieszczenie wynosi 0..., a co za tym idzie nie wykonałem pracy??

Tylko teraz zrodziło mi się ciekawsze pytanie...

Cząsteczki ciał poruszają się, póki podobno nie osiągną 0 stopni Kelwina..., a potem już stoją podobno prawie w miejscu..., więc co wtedy by było siłą sprężystości dla położonego głazu... ba, kilku gramowego kamyka?