Hvordan kan arbejds-kinetisk energisætningen forklare, hvorfor glidende friktionskraft reducerer kinetisk en partikel?

Arbejds-kinetisk energisætningen siger, at nettoarbejdet udført på et objekt er lig med ændringen i dets kinetiske energi. I tilfælde af at en partikel glider på en overflade, virker glidefriktionens kraft i den modsatte retning af partiklens bevægelse og virker derfor negativt på partiklen. Dette negative arbejde reducerer den kinetiske energi af partiklen, hvilket får den til at bremse.

Matematisk kan arbejdskinetisk energisætningen udtrykkes som:

$$W_{net}=\Delta K$$

hvor:

- $$W_{net}$$ er nettoarbejdet udført på objektet

- $$\Delta K$$ er ændringen i objektets kinetiske energi

I tilfælde af at en partikel glider på en overflade, er nettoarbejdet udført på partiklen lig med det arbejde, der udføres af kraften fra glidende friktion:

$$W_{net}=F_fd$$

hvor:

- $$F_f$$ er kraften af ​​glidende friktion

- $$d$$ er den afstand, som partiklen glider over

Ændringen i partiklens kinetiske energi er lig med det negative af det arbejde, der udføres af kraften fra glidende friktion:

$$\Delta K=-W_{net}=-F_fd$$

Da kraften af ​​glidende friktion altid er positiv, er ændringen i kinetisk energi altid negativ, hvilket betyder, at partiklens kinetiske energi falder, når den glider på overfladen. Dette fald i kinetisk energi er det, der får partiklen til at bremse.

Arbejds-kinetisk energisætningen giver en kvantitativ forklaring på, hvorfor glidefriktionens kraft reducerer en partikels kinetiske energi.