Lucrul mecanic in miscarea circulara

Virgil_48 a scris:

,,Cum este tratat lucrul mecanic in cartea FIZICA Manual pentru
cursul superior al liceului, tradusa din limba germana(austriaca)
si publicata la noi in 1973.(R.Brenneke; G.Schuster)
Definitia lucrului mecanic(pag.99) este urmatoarea:
Lucrul mecanic W este produsul dintre forta care actioneaza
si drumul parcurs s.
Nu spune clar ce marime din lumea reala reprezinta W. Aflam in
continuare ca are aceeasi unitate de masura ca si energia, J. Este
un fel de energie consumata sau acumulata. Notiune fara rost.
Si in pagina urmatoare incepe munca de indoctrinare cu minciuni:
In speță, in miscarea circulara, unde forta centripeta este mereu
perpendiculara pe drum, nu se efectueaza lucru mecanic. !!!
Inainte sa spuna ca numai in miscarea libera linear/inertiala nu se
efectueaza lucru mecanic, aduc aceasta minciuna si o folosesc ca
trambulina pentru tot ce urmeaza.
(Desi numai in cartea asta am gasit nominalizat lucrul mecanic de
frecare si cel de accelerare/decelerare. Dar nu am consultat eu
multe manuale.)
Fiindca numai in miscarea libera nu se efectueaza lucru mecanic,
oricare alta, curba, circulara, chiar si alternativa, efectueaza lucru
mecanic si astfel se autoepuizeaza.
 Explicatia pentru miscarea circulara:
Forta centripeta amintita, deviaza atomii corpului de rotatie de la
miscarea lor naturala inertial/rectilinie la miscarea circulara,
producand permanent o abatere infinitesimala de la tangenta spre
cerc. Aceasta abatere(vizibila) se cumuleaza si da marimea
"drumului" s, care se inmulteste cu forta centripeta ca sa calculezi
lucrul mecanic in miscarea circulara. Am facut-o pe acest topic.
Minciuna subliniata este de mare valoare pentru paradigma stiintifica
actuala, fiindca ea sustine campul gravitational conservativ.
Mai putin important, sustine si eroarea lui Newton numita
conservarea momentului cinetic."

Intrebare : Exista un  lucrul mecanic efectuat in miscarea circulara ? Da sau Nu ?

Păi tu intrebi, in loc sa ai un punct de vedere ? Sau se
intelege ca nu poti avea alt punct de vedere decat cel
tiparit si recunoscut ?

E vorba de titlu topicului, care se va repeta pe fiecare pagina....(daca vor fi)

CAdi a scris:E vorba de titlu topicului, care se va repeta pe fiecare pagina....(daca vor fi)

Tu tii la topic sau la adevarul stiintific ?  Iti poti spune parerile...
(daca vor fi)  si in topicul despre Lucrul Mecanic inaugurat de
Charon !

De ce esti nerabdator?  
Sa vedem si parerea celorlalti colegi de forum. Deocamdata ti-ai exprimat-o numai tu.


Si vezi ca umplem pagina cu discutii fara rost.

CAdi a scris:Virgil_48 a scris:

Intrebare : Exista un  lucrul mecanic efectuat in miscarea circulara ? Da sau Nu ?

Sa presupunem ca avem un corp in stare gazoasa precum Jupiter, chiar daca poate sa aiba un miez lichid sau solid, si eventual o membrana elastica la exterior care imita tensiunea superficiala a acestuia care se datoreaza fortei de atractie gravitationala. Sa analizam ce se intampla cu gazul din care este format corpul atunci cand acesta are o miscare de rotatie in jurul axei. Din moment ce corpul se invarteste are o viteza unghiulara omega care dezvolta o forta centrifuga care respinge gazul spre exterior departandul de axa corpului, ceia ce face ca momentul de inertie creste ceia ce duce la reducerea vitezei de rotatie. Densitatea gazului este mai mare spre periferie ca la orice centrifugare, intrucat membrana exterioara il retine, dar in acelasi timp sufera o tensionare ceia ce se traduce printr-um consum de energie, pana se ajunge la un echilibru. Daca se produce fenomenul in sens invers, adica daca se reduce viteza de rotatie, scade forta centrifuga, iar densiatea gazului se uniformizeaza, tensiunea superficiala scade pentruca  masa de gaz comprimata de la exterior se deplaseaza spre  axa de rotatie, ceia ce scade momentul de inertie al corpului crescand viteza de rotatie a acestuia. In consecinta lucrul mecanic consumat la cresterea momentana vitezei de rotatie, se castiga la scaderea momentana vitezei de rotatie. Sigur pot exista anumite pierderi de caldura (radiatii electromagnetice) pana la echilibrarea tensiunilor interne, dar aceasta energie este preluata de la factorii perturbatori ai rotatiei.

Nu stiu Virgil eu sunt cam confuz...
Sa presupunem ca ai o piatra legata cu o sfoara pe care o invarti circular deasupra capului.
In acest caz ai lucrul mecanic sau nu ?

virgil a scris:

CAdi a scris:Virgil_48 a scris:

Intrebare : Exista un  lucrul mecanic efectuat in miscarea circulara ? Da sau Nu ?

. . . . .
Daca se produce fenomenul in sens invers, adica daca se reduce viteza de rotatie, scade forta centrifuga, iar densiatea gazului se uniformizeaza, tensiunea superficiala scade pentruca  masa de gaz comprimata de la exterior se deplaseaza spre  axa de rotatie, ceia ce scade momentul de inertie al corpului crescand viteza de rotatie a acestuia. In consecinta lucrul mecanic consumat la cresterea momentana vitezei de rotatie, se castiga la scaderea momentana vitezei de rotatie. Sigur pot exista anumite pierderi de caldura (radiatii electromagnetice) pana la echilibrarea tensiunilor interne, dar aceasta energie este preluata de la factorii perturbatori ai rotatiei.

Dupa cum vezi, virgil si-a prezentat punctul lui de vedere:
Miscarea circulara nu produce lucru mecanic, si intr-un
mediu liber nu se epuizeaza. Parerea lui ! Ca de obicei
aduce alte aspecte, periferice si irelevante, banuiesc ca
nu are curiozitatea de a citi cu atentie textul meu simplu,
care priveste exclusiv mecanica. Adaugand alte conditii
si alti parametri, pierzi subiectul. Eu numai la mecanica ma
refer, in primul rand la rotatia unui volant, disc, tor, titirez,
in vid si fara gravitatie. Este esenta miscarii de rotatie.
Dar se poate extinde si la cea de tip gravitational.

CAdi a scris:Nu stiu Virgil eu sunt cam confuz...
Sa presupunem ca ai o piatra legata cu o sfoara pe care o invarti circular deasupra capului.
In acest caz ai lucrul mecanic sau nu ?

Lucrul mecanic reprezinta produsul dintre o forta si deplasarea unei mase. In timpul rotirii pietrei, apare forta centrifuga care aplica o deplasare radiala a pietrei intinzand sfoara cu o oarecare distanta. Deci a aparut un lucru mecanic oricat de mic ar fi. Insa acest lucru mecanic se manifesta pana se ajunge la un echilibru dintre  forta centrifuga si forta de rezistenta la intindere a legaturii. In realitate fenomenul se observa mai bine daca inlocuim sfoara cu un elastic. In aceasta situatie se observa o pendulare de intindere si comprimare a elasticului, care se reflecta in cresterea vitezei de rotatie, si in scaderea ei in mod periodic, ceia ce inseamna o succesiune de transformari a unei fractiuni din energia cinetica in energie potentiala si invers, ceia ce se intampla in mod normal in cazul orbitarii corpurilor ceresti intrucat orbitele lor sunt eliptice.

Da , dar apare o tensiune permanenta in fir~ Prin invartirea sforii consumi energie ca sa tii sfoara permanent intinsa.
Energia consumata este proportionala cu masa obiectului aflat la capatul sforii.

CAdi a scris:Da , dar apare o tensiune permanenta in fir~ Prin invartirea sforii consumi energie ca sa tii sfoara permanent intinsa.
Energia consumata este proportionala cu masa obiectului aflat la capatul sforii.

Ca sa nu existe un consum de energie, orbitele sunt eliptice, astfel doar o fractiune din energia cinetica de rotatie se transforma in energie potentiala si invers. Acest lucru se observa in mod pregnant la comete pentru ca acestea au orbite pronuntat eliptice, insa cometele sunt doar fragmente ale corpurilor ceresti.

La miscarea circulara, apare o forta. Forta centripeta. Fcp= m.acp . acp= vit.unghiulara (perpendiculara pe pl.miscarii) la patr. x R (raza)
Sunt doua aspecte aici legate de miscarea circulara:
1. Daca obiectul in sine efectueaza lucrul mecanic.
2.Daca cel care invarte sfoara efectueaza lucrul mecanic.
Chestia asta se intampla si la planete si la acceleratoarele de particule si la condensatoare atunci cand deviem o particula elementara.

CAdi a scris:La miscarea circulara,  apare o forta. Forta centripeta. Fcp= m.acp . acp= vit.unghiulara (perpendiculara pe pl.miscarii) la patr. x R (raza)
Sunt doua aspecte aici legate de miscarea circulara:
1. Daca obiectul in sine efectueaza lucrul mecanic.
2.Daca cel care invarte sfoara efectueaza lucrul mecanic.
Chestia asta se intampla si la planete si la acceleratoarele de particule si la condensatoare atunci cand deviem o particula elementara.

Normal ca omul care invarte piatra efectueaza un lucru mecanic, ale carei consecinte se transmit mai departe prin sfoara la piatra. Eu am crezut ca faci abstractie de cauza miscarii si ca te referi doar la efectele ei. Mai precis era vorba de miscarea de orbitare a corpurilor ceresti.

Nu vreau sa mergem atat de departe (cu planetele).
Da, la punctul 2 lucrurile sunt clare. Omul efectueaza lucrul mecanic.
Discutia este la punctul 1: Piatra (sau obiectul aflat intr-o miscare circulara sub actiunea unei forte)  efectueaza lucrul mecanic sau nu?

virgil a scris:

CAdi a scris:La miscarea circulara,  apare o forta. Forta centripeta. Fcp= m.acp . acp= vit.unghiulara (perpendiculara pe pl.miscarii) la patr. x R (raza)
Sunt doua aspecte aici legate de miscarea circulara:
1. Daca obiectul in sine efectueaza lucrul mecanic.
2.Daca cel care invarte sfoara efectueaza lucrul mecanic.
Chestia asta se intampla si la planete si la acceleratoarele de particule si la condensatoare atunci cand deviem o particula elementara.

Normal ca omul care invarte piatra efectueaza un lucru mecanic, ale carei consecinte se transmit mai departe prin sfoara la piatra. Eu am crezut ca faci abstractie de cauza miscarii si ca te referi doar la efectele ei. Mai precis era vorba de miscarea de orbitare a corpurilor ceresti.

Asta cu sfoara este calea spre nicaieri. Cel cu sfoara nu
asigura numai forta centripeta ci si rotirea corpului in
jurul mainii sale. Poti trage tot felul de concluzii inutile.
Singurul corp despre care merita sa discuti si vad ca il
evitati cu sârg, este un corp de rotatie, care se roteste
in spatiul liber la punct fix. Aceasta este esenta miscarii
de rotatie, si poate furniza un raspuns hotarator. Daca
si rotatia lui produce lucru mecanic, atunci se epuizeaza,
si cad toate piesele , inclusiv campul graviational cel
conservativ. Rotatia de tip orbital este pasul urmator.
Si poate nu doriti sa va evidentiati cu asa rezultat. Chiar
daca nu-i pasa nimanui ce scriem noi aici.

Virgil_48 concluziile se trag ;la urma/
Vom discuta si de corpuri ceresti aflate in miscare de rotatie.
Deocamdata caut sa lamuresc cu Virgil exemplul cu rotatia unui obiect tinut cu o sfoara.

CAdi a scris:Virgil_48 concluziile se trag ;la urma/
Vom discuta si de corpuri ceresti aflate in miscare de rotatie.
Deocamdata caut sa lamuresc cu Virgil exemplul cu rotatia unui obiect tinut cu o sfoara.

Sunt doua aspecte aici legate de miscarea circulara:
1. Daca obiectul in sine efectueaza lucrul mecanic.
2. Daca cel care invarte sfoara efectueaza lucrul mecanic.

Intrebarile care te preocupa se datoreaza faptului ca lucrul
mecanic este o marime confuza, inutila, mentinuta artificial
in fizica ca sa produca niste concluzii gresite. Este definita ca
un produs(adica o inmultire) fara personalitate.
Dar sa o acceptam, fiindca poate va releva adevarul:
Miscarea produce lucru mecanic, nicidecum corpul in miscare
sau axul miscarii. In repaus nu se produce nimic.
Miscarea circulara eu sustin ca produce lucru mecanic, care o
epuizeaza. Adica miscarea se opreste fiindca se consuma.
Cei ce falsifica paradigma dau vina numai pe frecari, ceace
dupa parerea mea este o minciuna.
Stii asta, corpul s-ar duce pe o traiectorie rectilinie iar forta
centripeta transmisa prin sfoara, il deviaza pe cerc. Distanta
dintre tangenta si cerc, cumulata intr-un anumit fel, care tine
seama si de viteza de rotatie, este drumul parcurs(s).
Forta centripeta x s = lucru mecanic. Epuizeaza miscarea!
Ce este simplu, are sanse mai mari sa fie adevarat decat ce
este complicat.
Poate isi vor exprima opinia si ceilalti.
P.S. Nu mi se pare ca alimentez o confuzie intre miscarea
circulara si miscarea de rotatie. Dar acest topic cu miscarea
de rotatie era indicat sa inceapa, desi majoritatea aspectelor
sunt comune. Insa miscarea circulara este o etapa superioara.

Am inteles ipoteza ta nu trebuie sa bruiezi tu topicul permanent.Ce vrei sa demonstrezi?
Ai zis ce ai avut de zis lasa-ne sa gandim si noi.

CAdi a scris:Am inteles ipoteza ta nu trebuie sa bruiezi tu topicul permanent.
Ce vrei sa demonstrezi?
Ai zis ce ai avut de zis lasa-ne sa gandim si noi.

Vreau sa demonstrez ca este nevoie pentru acest subiect
de gandire personala. Din ce scrii, am reusit  sa ma fac
inteles in acest sens si consider ca este un semn bun.
Astept cu incredere !    
Bruiajul pe acest topic se suspenda pentru trei zile.  

Atunci cand invartim piatra deasupra capului piatra are o miscare uniforma circulara.
Din punct de vedere cinematic in miscarea uniforma nu avem acceleratie dar asta se intampla intr-un plan unidimensional,
in plan bidimensional si tridimensional avem acceleratie desi viteza pe cerc ca modul ramane constanta.
Cum se intampla lucrul acesta?
Doar daca variem timpul si nu viteza!
Adica invartim sfoara deasupra capului ori mai repede , ori mai incet pentru ca stim ca a=dv/dt , daca v=ct atunci modificam timpul.
Deci avem o acceleratie introdusa prin sfoara asupra obiectului (pietrei).
Acceleratia se transmite prin sfoara, deci este o acceleratie centripeta orientata spre centru adica spre mana cu care invartim sfoara.
Trebuie vazut acum cum actioneaza aceasta acceleratie asupra obiectului (pietrei).
Cred ca aici intervine Bilinski !
Avem 2 planuri ale miscarii perpendiculare unul pe celalalt:
unul este reprezentat de bratul care invarte sfoara, al doilea de miscarea obiectului(pietrei) pe planul reprezentat de un cerc.
Stim ca in miscarea circulara apare viteza unghiulara omega.
Viteza unghiulara (omega) este perpendiculara pe planul miscarii- deci ar fi reprezentata de mana cu care invartim  sfoara si piatra, iar
viteza omega este data de parcurgerea arcelor de cerc de catre piatra in unitatea de timp
deci omega= ds\dt
Acum daca am avea o prastie deasupra capului dupa cateva invartiri am putea lansa piatra . Cu cat invartim piatra mai repede cu atat ea va avea o acceleratie mai mare.
Este clar ca apare si o acceleratie tangentiala (radiala) asupra pietrei ar
Deci asupra obiectului (pietrei) actioneaza acceratia centripeta ac si acceleratia tangentiala (radiala) !
Compunerea acestor acceleratii da acceleratia totala. Deci atotal=radical [(ac)^2+(ar)^2] din triunghiul lui Pitagora.


Asa ceva:



Daca  piatra are masa m si acceleratia atotal si parcurge spatiul ds inseamna ca ea va avea o forta si va efectua si un lucru mecanic.
Lm= m.at.ds .
De asemenea se dezvolta si un moment perpendicular pe planul care contine forta si bratul fortei (sfoara)
Acum  impartim cercul ca la scoala,  in 4 cadrane : Cadranul 1,2,3,4 cadranul 1 (0*-90*) cadranul 2(90*-180*) cadranul 3 (180*-270*) cadranul 4 (270*-360*)
Impunem conditia ca piatra sa plece de la momentul Mo din cadranul 1  atunci rezulta ca in cadranul 1 si 2 lucrul mecanic este pozitiv in timp ce in cadranul 3 si 4 este negativ

Energia care se consuma este din partea omului care invarte sfoara cu piatra. Piatra in sine nu consuma energie pentru ca miscarea este intretinuta.

Acceleratia centripeta are formula ac=v^2 / R unde v este viteza pietrei si R este raza cercului deschis (sfoara care tine piatra)
Sa demonstram aceasta  relatie:

obsrerv o greseala anterioara ,,alfa '' fiind unghiul la centru atunci arcul de cerc ds=alfa x R

deci viteza unghiulara omega= alfa / dt   relatia (1)
din relatia de mai sus rezulta ca :

viteza unghiulara omega = (ds/R)/dt= v/R de unde rezulta v=omega xR relatia (2)
din relatia (2) rezulta :
omega= v/R relatia (3)

Acceleratia centripeta o aflam din formula acceleratiei ac=dv/dt tinand cont ca dv=v x alfa
Rezulta:

ac= vx alfa/ dt dar din relatia omega = alfa/dt  rezulta ca ac=vx omega. (4)

Cu relatia (3) relatia ( 4) poate fi scrisa ac=vxv/R= v^2/R ceea ce era de demonstrat.

Daca nu sunt observatii la cele prezentate mai sus vom putea sa analizam acum din punct de vedere energetic daca o planeta care se roteste in jurul Soarelui produce lucru mecanic.

CAdi a scris:Daca nu sunt observatii la cele prezentate mai sus vom putea sa analizam acum din punct de vedere energetic daca o planeta care se roteste in jurul Soarelui produce lucru mecanic.

Incearca mai bine cu Luna. Orbita ei o poti considera rotunda
si elimini multe belele. Iar concluzia ramane valabila.

La miscarea circulara mai fac o precizare:
Stim ca acceleratia este variatia vitezei dv in intervalul de timp dt , a=dv/dt ,
Daca viteza si timpul nu se schimba acceleratia numai are componenta tangentiala are doar componenta normala (acceleratia centripeta)
Daca timpul si viteza se schimba atunci apare si componenta tangentiala (aruncarea pietrei sau aruncarea ciocanului de catre un atlet)

CAdi a scris:La miscarea circulara mai fac o precizare:
Stim ca acceleratia este variatia vitezei dv in intervalul de timp dt ,  a=dv/dt ,
Daca viteza si timpul nu se schimba acceleratia numai are componenta  tangentiala are doar componenta normala (acceleratia centripeta)
Daca timpul  si viteza se  schimba   atunci apare si componenta tangentiala (aruncarea pietrei sau aruncarea ciocanului de catre un atlet)

Incerc sa traduc eu, intr-un limbaj pe care il consider mai accesibil:
- In miscarea circulara uniforma, exista numai acceleratie centripeta.
- In miscarea circulara careia ii creste viteza de rotatie, exista si
acceleratie tangentiala. Este cam pleonastic dar asa am inteles.
Eu mai adaug ca in primul caz acceleratia centripeta este constanta
iar in al doilea este crescatoare.
Ma sperie banuiala ca noi doi am invatat fizici diferite. Asta cu
schimbarea timpului cand vorbesti despre viteza si acceleratie, ma
depaseste.
Din pacate nu avem speranta sa ne concilieze cineva. Poti spune
daca accepti si formularea mea. Sunt curios.

virgil_48 a scris:

CAdi a scris:Daca nu sunt observatii la cele prezentate mai sus vom putea sa analizam acum din punct de vedere energetic daca o planeta care se roteste in jurul Soarelui produce lucru mecanic.

Incearca mai bine cu Luna. Orbita ei o poti considera rotunda
si elimini multe belele. Iar concluzia ramane valabila.

Inca mai lucrezi la analiza aceea ?
Daca iti este de ajuns cea pentru Luna, pentru o orbitare
completa, calculul in joule se afla pe forum. Probabil chiar
pe acest topic.