چرا انرژی کل یک سیستم در حال گردش منفی است؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1881

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

چرا انرژی کل یک سیستم در حال گردش منفی است؟

پست توسط rohamjpl »

فرض کنید یک مدار دایره ای است. جسم A به دور جسم B می چرخد. جسم B را به عنوان چارچوب مرجع در نظر بگیرید.
$E=KE_a + GPE$
$E=\frac 12m_av_a^2 +(-\frac {GM_bm_A}r)$
$E=\frac 12m_a(GM_br)+(-\frac {GM_bm_a}r)$
$E=-\frac {GMm}{2r} < 0$
انرژی کل منفی در هر لحظه از زمان به چه معناست؟
انرژی های منفی کاملاً خوب هستند، زیرا شما باید یک نقطه صفر برای انرژی انتخاب کنید. در محاسبات خود آن را در بی نهایت انتخاب کردید. شما می توانستید نقطه صفر را برای انرژی پتانسیل به گونه ای انتخاب کنید که سیستم شما انرژی صفر یا هر چیز دیگری داشته باشد. به طور کلی فقط تغییرات در انرژی معنادار است.
این را در نظر بگیرید: اگر به این سیستم انرژی اضافه کنید چه اتفاقی می افتد؟ به صفر نزدیک‌تر می‌شود و صفر برای ما نقطه‌ای است که ذره در آن ساکن است، اما بی‌نهایت از ذره دیگر فاصله دارد. بنابراین انرژی منفی نشان دهنده این واقعیت است که برای "آزاد کردن" ذره از پتانسیل مرکزی نیاز به افزودن انرژی دارد. این موضوع در مکانیک کوانتومی بسیار به چشم می خورد - انرژی حالت پایه اتم هیدروژن -13.6 eV است.همانطور که پاسخ دیگری اشاره می کند، می توان یک ثابت را بدون تأثیر بر معادلات حرکت به انرژی پتانسیل اضافه کرد. اغلب، ما این شرط مرزی را تحمیل می کنیم که انرژی پتانسیل صفر در بی نهایت باشد.
در مورد نیروی گرانشی مرکزی (جاذبه)، اعمال شرط مرزی «صفر در بی نهایت» به این معنی است که انرژی پتانسیل گرانشی برای غیر صفر r منفی است.
از آنجایی که انرژی جنبشی همیشه مثبت است، ممکن است انرژی کل ذره منفی، صفر یا مثبت باشد.
حرکت کاملا شعاعی را در نظر بگیرید:
اگر انرژی کل مثبت باشد، ذره می تواند با سرعت غیر صفر به بی نهایت فرار کند.
اگر انرژی کل صفر باشد، ذره می تواند با سرعت دقیقاً صفر به بی نهایت برسد.
اگر انرژی کل منفی باشد، ذره مقید است به این معنا که نمی تواند از فاصله محدود rmx تجاوز کند.
در نظر گرفتن حرکت دو بعدی:
اگر انرژی کل مثبت باشد، مسیر ذره یک هذلولی است.
اگر انرژی کل صفر باشد، مسیر حرکت ذره یک سهمی است.
اگر انرژی کل منفی باشد، مسیر حرکت ذره بیضی است.
از آنجایی که یک دایره یک بیضی منحط است، بنابراین انرژی کل برای یک مدار دایره ای باید منفی باشد.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:

ا
تصویر

ارسال پست