Question

Какой смысл понятия "отрицательная работа " в механике и в термодинамике?

Answer 1

Совершенная работа может быть положительной и отрицательной.

Если перемещение совпадает с направлением действия силы, то сила помогает движению. Это правило действует и в том случае, если угол между вектором перемещения и силой меньше 900. В названных случаях совершенную работу считают положительной.

Если сила препятствует движению и ее направление противоположно перемещению или угол между силой и перемещением тупой,  произведенную работу считают отрицательной. Например, сила трения всегда совершает отрицательную работу.



При бросании мяча вверх сила тяжести направлена против движения, то есть препятствует ему. Следовательно, сила тяжести совершает отрицательную работу.

При падении мяча направление силы тяжести и направление движения мяча совпадают, значит сила тяжести совершает положительную работу.

Answer 2

Понятие "отрицательная работа" в механике и термодинамике связано с тем, что работа может быть выполнена как системой над окружающей средой, так и окружающей средой над системой.

В механике, отрицательная работа выполняется тогда, когда сила, действующая на тело, направлена противоположно движению тела. Например, если груз опускается вниз под действием силы тяжести, то работа, совершаемая силой тяжести, будет отрицательной, так как она направлена в противоположном направлении движения груза.

В термодинамике, отрицательная работа может быть выполнена, когда система получает энергию от окружающей среды. Например, когда газ сжимается в цилиндре, внешняя сила, действующая на поршень, совершает отрицательную работу, так как энергия переходит из системы в окружающую среду.

Таким образом, отрицательная работа свидетельствует о том, что энергия переходит из системы в окружающую среду или что сила, действующая на тело, направлена в противоположном направлении его движения.