Vì sao băng tải đưa vật trở lại cùng độ cao vẫn có thể tiêu thụ năng lượng?

Giải thích nguyên lý

Khi vật trở lại độ cao đầu, tổng độ biến thiên thế năng trọng trường bằng 0. Điều này chỉ nói một dạng năng lượng có giá trị cuối bằng đầu, không nói mọi lực đều làm tổng công bằng 0 hoặc động cơ không phải cấp năng lượng. Ma sát và biến dạng vẫn có thể chuyển cơ năng thành nhiệt.

Ví dụ và phân tích

Một kiện đi hết vòng kín và trở lại cùng tốc độ, cùng độ cao. Thế năng và động năng đầu cuối của kiện không đổi. Nếu hệ mất 30 J vào nhiệt trong vòng, nguồn phải bù 30 J để chu kỳ lặp lại ở trạng thái như cũ, theo mô hình không có thay đổi năng lượng khác.

Cách kiểm tra

Đánh dấu một kiện trên băng và chọn chu kỳ từ lần qua điểm A đến lần qua tiếp theo. Theo dõi độ cao, tốc độ và phần nhiệt chuyển ra ngoài. Đừng cộng độ dài vòng với trọng lượng để coi đó là công trọng lực.

Ứng dụng

Bài giải thích vì sao tuần hoàn vị trí không đồng nghĩa tuần hoàn năng lượng không tổn thất. Năng lượng tích lũy có thể trở lại ban đầu trong khi nguồn vẫn liên tục truyền năng lượng ra môi trường dưới dạng nhiệt.

Điều kiện và giới hạn

Ví dụ không nói mọi băng tải có mất mát đúng 30 J. Công của động cơ lên riêng kiện còn tùy tương tác; cân bằng 30 J được xét cho toàn hệ trong một chu kỳ ổn định. Không tiếp cận băng tải thật đang hoạt động để đo.

Đọc hình

Băng tải vòng kín có điểm A đầu cuối cùng cao, nguồn bù 30 J mỗi vòng và mũi tên nhiệt 30 J ra môi trường.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào