Pentru a putea publica, trebuie să vă înregistraţi.
Contul se valideaza de admin in cel mult 24 de ore.
Pune o întrebare

Newsletter


3.6k intrebari

6.8k raspunsuri

15.4k comentarii

2.4k utilizatori

1 plus 0 minusuri
576 vizualizari

Imaginaţi-vă întâi o particulă de o anumită masă mergând cu o anumită viteză pe un cerc. Depinde de raza cercului energia acestei particule? Altfel spus, dacă aceeaşi particulă s-ar deplasa cu aceeaşi viteză pe un cerc mai mic, ar avea ea aceeaşi energie? În ce măsură energia (potenţială?) a acestei particule depinde de raza (curbura) cercului?

Novice (287 puncte) in categoria Fizica

1 Raspuns

1 plus 0 minusuri
Variatia energiei cinetice este data de lucrul mecanic efectuat de forta REZULTANTA care actioneaza asupra particulei.(una fiind forta centrifuga si alta ar putea fi forta de atractie g  in cazul unui  corp mare, sau forta lui Columb in caz particule elementare( de atractie)

Insa intrebarea este pusa in cazul in care v=constant.

Daca asupra particulei nu actioneaza si alte forte e=mv2/2.(deci nu depinde de raza cercului)

Pe de alta parte daca se pune problema  energiei potentiale aceasta este dependenta de POZITIA   diferitelor parti ale sistemului.

Cu alte cuvinte  particula va avea o energie mecanica egala cu suma energiei cinetice plus energia potentiala intr-un anumit punct. Pentru anumite cazuri particulare energia potentiala e=mgh (h este inaltimea de la suprafata pamantului)., dar nu poate fi aplicata unei particule.

Cu toate acestea pot face un mic exercitiu. De ce nu "cad" electronii in nucleu?

Ar trebui ca ei sa se roteasca din ce in ce mai strans datorita fortei columbiene si in cele din urma sa se "lipeasca " de nucleu datorita energiei potentiale corespunzatoare acestei forte.Dar nu se intampla.

Raspunsul se afla in forta centrifuga care compenseaza forta lui Columb si care este OPUSA ca sens .Daca aceasta forta centrifuga ar fi un pic mai mare(teoretic vorbind) atomul ar deveni un ion pozitiv.(pierde un electron)
Experimentat (1.5k puncte)
0 0
Din răspunsul tău să înţeleg atunci că raza de curbură (şi de torsiune) nu are absolut nicio contribuţie la energia particulei atunci când impulsul particulei rămâne constant în modul?
0 0
Daca este o particula intr-un sistem izolat care se misca cu viteza constanta  INDIFERENT de traiectoria ei energia sa mecanica totala  va fi constanta si nu depinde de raza .
Insa in cazul energiei potentiale unde se pune problema diferentelor de nivel in raport cu diferitele parti ale sistemului (exemplu in raport cu centrul cercului fata de care se afla la distanta R sau in raport cu G greutatea) atunci energia potentiala intr-un astfel de sistem care NU este IZOLAT   va depinde si de R chiar daca p=mv=constant(impulsul)
0 0
Mulţumesc pentru dorinţa ta de a înţelege împreună cu mine aceste lucruri, Syntax! Dar, mă gândesc la o altă posibilitate de a scoate în evidenţă rolul formei traiectoriei în contribuţia energetică.
Uite, să luăm două particule de aceeaşi masă legate cu o sfoară, ce se rotesc în vid una în jurul alteia pe acelaşi cerc în poziţii diametral opuse. Să considerăm acest sistem în două cazuri, unul cu sfoara mai lungă (cazul A) şi altul cu sfoara mai scurtă (cazul B). Pentru ca sistemul să ajungă din cazul A în cazul B trebuie să micşorăm sfoara, iar prin aceasta trebuie să efectuăm un lucru mecanic împotriva forţelor centrifuge. Asta denotă că sistemul B are mai multă energie decât sistemul A. Nu-i aşa?
0 0
Si CUM micsorati sfoara A? Actionati cumva cu o FORTA SUPLIMENTARA asupra ei, si care sa fie mai mare decat forta centrifuga?
Deci, CUM aduceti sistemul din cazul A in cazul B?( pentru ca va reamintesc ca variatia energiei este data de lucrul mecanic efectuat de forta REZULTANTA!
Pe de alta parte nu e deloc de neglijat exemplul cu particulele de masa egale care se invart una in jurul alteia dar centrul de rotatie nu este echilibrat(sfoara A e mai lunga decat B)
Totusi ati problema ca asta se intampla in vid cu viteza constanta.
Sistemul propus de dvs este INSTABIL. Intelegeti de ce este asa?
Fortele de tensiune din fir sunt diferite si proportionale cu distanta pana la centrul de rotire. Conform principiului actiunii si reactiunii aceste forte se vor ECHILIBRA(avand mase egale) Pentru a-l mentine in aceasta stare de INSTABILITATE aplic o forta supra lui care va efectua un lucru mecanic suplimentar deci energie in plus si atunci teoria ar fi adevarata.
Pentru particule de mase DIFERITE se poate crea un sistem STABIL.
Sau pentru aceeasi lungime de sfoara la fel e valabil.Numai ca in aceste cazuri se schimba complet datele problemei.
0 0
Nu contează cum ajung din starea A în starea B şi nu contează dacă sistemul rezultat este stabil sau nu. Contează bilanţul energetic faţă de cele două stări. Asta este ceea ce ne interesează în cazul subiectului dat. Încearcă să scapi de neesenţial şi să înţelegi problema pusă. Aşadar, este sau nu este sistemul din starea B mai energic decât sistemul din starea A?
0 0
Ca sa inteleg bine dvs propuneti ca problema sa fie rezolvata in AFARA UNUI SISTEM DE REFERINTA INERTIAL?
Dupa cum poate stiti energia cinetica a punctului material care se afla in miscare de translatie cu viteza v IN RAPORT cu uin sistem de referinta inertial.( asta inseamna ca asupra punctului material pentru ca el sa fie in repaus sau in miscare rectilinie UNIFORMA suma fortelor ce actioneaza asupra sa sa fie NULA.
Deci in ce context vreti sa discutam datele problemei?
Fara sistem inertial sau cu sistem?
0 0
Poţi alege un sistem de referinţă solidar cu centrul de masă al sistemului format de cele două particule. Nu cred că e relevant sistemul de referinţă pentru discuţia noastră, căci ne interesează diferenţa energiilor sistemului B şi sistemului A, nu valorile lor absolute.
0 0
Am inteles ceva gresit!
Starea A se refera la o SINGURA particula legata cu o sfoara mai lunga.
Starea B se refera la aceeasi particula dar cu sfoara mai scurta.
Eu am crezut ca e vorba de 2 particule legate la capetele sforii si se invart in jurul unui punct neechidistant.
De asta nu intelegeam de ce spuneati ca nu este relevant sistemul de referinta.
Atunci , trebuie sa excludem din start un lucru: energia potentiala .(Ea se poate defini numai in cadrul unui camp de forte conservative cum ar fi gravitatia sau elasticitatea)
Ramane energia cinetica.
F*D=m*dv*D/dt
D este distanta
dv (variatia de viteza de la 0 la v)
dt variatia de timp
Rezulta ca Ec=m*v*dv (v este constant, considerand MOMENTUL p1=m*v si MOMENTUL p2=m*v
Avem Ec=mv2 {patrat}( unde dv=v+v/totul supra 2
Deci indiferent de drumul parcurs intre p1 si p2 avem aceeasi energie.
0 0
Şi dacă creşte masa sistemului B ce spui?
0 0
Energia cinetica depinde de MASA inertiala  si de variatia VITEZEI.(indiferent de drumul parcurs)
0 0
De acord că energia cinetică depinde de masă. Tocmai de aceea spuneam că e bine să te gândeşti şi la faptul că sistemul B poate avea masa mai mare.
0 0
Dar dvs ce spuneti? In care caz energia e mai mare?
0 0
Eu spun că în cazul B (când particulele sunt mai apropiate) sistemul are masa (şi energia) mai mare. Asta înseamnă ceva tulburător: curbura traiectoriei (şi, printr-un raţionament similar, torsiunea ei) implică mai multă energie în sistem. Iar de aici până la a considera că masa se datorează doar curburii şi torsiunii nu mai este decât un pas, pas echivalent cu a considera că masa este numai de natură electromagnetică.
0 0
Si cum explicati acest lucru "tulburator"? Scrieti o formula,sau macar spuneti "mai apropiate" de cine ?
0 0
Lucrul este tulburător pentru că este valabil şi pentru viteza luminii, iar acolo este de fapt mai interesant acest aspect, căci viteza luminii nu poate fi depăşită. Atunci, rezultă faptul (tulburător) că totul este alcătuit din „corpuri” cu masa de repaus nulă şi cu masa de mişcare dată de forma traiectoriei.
Mai apropiate una de cealaltă... sau de centrul lor de masă comun... dar mă tem că nu înţelegi nimic din ceea ce spun...
0 0
Nu trebuie sa va fie teama ca nu as putea intelege eu.
Mai degraba incercati sa va exprimati cat mai clar.De ex e prima data cand mentionati viteza luminii.De ce nu ati mentionat acest lucru pana acum?
Si "viteza luminii nu poate fi depasita", in cazul unui model ipotetic?
Nu vreau sa ma intelegeti gresit dar , ori aveti cunostinte foarte avansate in acest domeniu si eu nu reusesc sa tin pasul, ori va pricepeti mai bine la altceva decat la principiile elementare ale dinamicii.
Nu ma fortati sa aleg a doua varianta.
In plus din ultimul comentariu reiese ca sunt DOUA particule. De ce nu m-ati corectat cand am afirmat ca sunt separate?
0 0
E posibil să fi greşit şi eu, în sensul că nu mi-am dat seama unde nu am fost explicit. Te rog să mă ierţi pentru asta. Revenind la subiect, încerc să fac un scurt rezumat.

Avem de comparat energia a două sisteme, un sistem iniţial A format din două particule de mase identice legate cu un fir de masă neglijabil şi inextensibil, care se rotesc în vid (cu viteza luminii, să-i zicem, deci cu masă de repaus nulă (dar nu-i obligatoriu să fie tocmai viteza luminii, ci important este să o putem considera aceeaşi în ambele cazuri)) şi un alt sistem final B obţinut din sistemul iniţial printr-o scurtare a firului ce leagă cele două particule.

Eu consider că sistemul B are energie mai multă decât sistemul A pentru că scurtarea firului se face cu efectuarea de lucru mecanic de către exterior asupra sistemului A.

E bine?
1 0
Nu-i nici o problema .Acum abia am inteles mai bine despre ce este vorba . Din pacate trebuie sa plec.Dar voi reveni curand  cel putin cu o idee. O sa am timp si sa ma gandesc mai bine.
Oricum apreciez mult faptul ca putem comunica.
0 0
Desi problema propusa PROBABIL s-ar putea rezolva tinand cont de teoria relativitatii restranse sau chiar de transformarile Lorentz, m-am gandit sa elimin toate lucrurile neesentiale asa cum ati spus si sa "atac" la modul cel mai simplu.
Asadar energia (ea ne intereseaza) este o marime ce defineste capacitatea materiei( a particulei) de a efectua lucru mecanic ca REZULTAT al MISCARII( si atunci avem energie cinetica) si ca rezultat al MODIFICARII POZITIEI particulei in raport cu fortele care actioneaza asupra ei (si atunci vorbim de energie potentiala)
Daca aplic aceast lucru la sistemul A putem vedea ca exista MISCARE deci avem energie cinetica ( o viteza constanta v care poate fi chiar a luminii c).
Dar ce pot spune despre MODIFICAREA POZITIEI?
Cele 2 particule una in raport cu cealalta NU isi modifica pozitia( ele tot diametral opuse vor fi pt ca v=ct) dar nici in raport cu fortele care actioneaza asupra lor nu-si modifica pozitia.(dau un ex: forta centrifuga va actiona mereu in acelasi sens  fata de deplasarea particulei , etc)
Dar ce putem spune despre sistemul B care este OBTINUT din sistemulA?
Miscarea exista avem energie cinetica.
Insa ce putem spune despre MODIFICAREA POZITIEI?
Ea exista deci avem un plus de energie potentiala.
Energia totala a sistemului B( care de fapt este acelasi sistem A dar MODIFICATA starea lui) va fi data Emec=Ec+Ep
Totusi sa nu ne bucuram prea mult! :)
Aceasta energie potentiala va fi evidenta DOAR atata timp cat cele doua particule isi MODIFICA POZITIA.
Cand NU mai tragem de sfoara Ep=0 si se revine la starea energetica a sistemului A.
Concluzia mea este ca sistemul B va avea o energie potentiala in plus DOAR cat timp "tragem" de fir.In rest energia sistemului va fi independenta de lungimea firului.
0 0
Totul ar fi fost bine până aici:

„Aceasta energie potentiala va fi evidenta DOAR atata timp cat cele doua particule isi MODIFICA POZITIA.
Cand NU mai tragem de sfoara Ep=0 si se revine la starea energetica a sistemului A.
Concluzia mea este ca sistemul B va avea o energie potentiala in plus DOAR cat timp "tragem" de fir.In rest energia sistemului va fi independenta de lungimea firului.”

Energia (potenţială) nu depinde de variaţia poziţiei, ci doar de poziţie. Deci, sistemul B are o altă poziţie a particulelor şi atunci are o altă energie potenţială. Această energie a fost transferată din exterior prin scurtarea sforii. Ea nu este eliberată până când nu se îndepărtează corpurile înapoi de unde au venit.
0 0
Nu pot sa fiu de acord cu aceasta idee.
Energia potentiala va exista doar atata timp cat forta exterioara va modifica pozitia unei particule fata de cealalta.(lucrul mecanic va inceta in momentul in care Fext=0)
Imaginati-va ca aceste particule nu se invart ci sunt in repaus una fata de alta.E mec=0
In aceasta situatie avem  energie potentiala DOAR daca actionam cu o forta F pentru a scurta firul, dar si cinetica datorita MISCARII intre cele doua MOMENTE.
Insa cand F=0?
Cat va fi energia totala? Pentru ca am stabilit ca nu vorbim de un camp de forte conservativ(gravitatie, elastic etc)!
E mec=0 desi s-a modificat POZITIA particulelor .
Ceea ce ati afirmat mai sus ar fi valabil dar in cazul unui camp de forte conservativ( abia atunci energia potentiala ar putea fi "inmagazinata"
Cred ca aici este PROBLEMA.
Pentru ca tensiunile din fir impreuna cu forta centrifuga ar putea fi considerate in acest caz particular FORTE CONSERVATIVE.( sa spunem un fel de forte "elastice" cu constanta elastica nula)
0 0
Forţa centrifugă nu se anulează niciodată pentru că nici viteza nu se anulează niciodată (doar am presupus-o constantă (şi nenulă, bineînţeles, altfel se prăbuşeşte tot raţionamentul)). De acord? Deci nici tensiunile din fir nu dispar niciodată, ci depind de poziţia particulelor faţă de centrul de masă comun. Cu acestea, refă raţionamentul şi vezi dacă greşesc ceva.
0 0
Da am inteles cum puneti problema.
Pacat ca nu pot face desenul de pe caiet :)
MOMENTUL cuplului de forte ce actioneaza asupra particulelor DEPINDE de distanta dintre particule.
Deoarece consideram sistemul ca este DEJA in miscare( deja  are energia care il invarte cu viteza constanta v) momentul total al cuplului va fi un vector LIBER (poate fi aplicat in orice punct) are directia perpendiculara pe planul fortelor ce actioneaza asupra particulelor si sensul e dat de regula burghiului drept.
Acum imi este clar de ce afirmati ca energia este diferita!
Micsorand distanta dintre particule momentul cuplului de forte ale sistemului B va fi diferit.
C=F*d
C-momentul cuplului
F-forta
d distanta dintre particule
0 0
Mă bucur că ai o altă perspectivă asupra problemei. Doar că momentul (cuplului de forţe) nu te poate ajuta aici. Energia se poate modifica chiar dacă momentul cinetic rămâne constant (deci chiar dacă momentul forţelor este nul).
0 0
Aveti dreptate in privinta cuplului de forte.
Va propun o abordare putin diferita a problemei.
Sa presupunem ca avem 2 particule legate intre ele cu un  fir  de lungime a=1000metri si care se invart cu viteza v=ct
Si un al DOILEA sistem in care avem 2 particule   legate cu  un fir  de lungime b=1metru si care se invart cu ACEEASI viteza v=ct.
Care dintre aceste siteme are energie mai mare si de ce?
0 0
În condiţiile date nu se pot compara energiile celor două sisteme pentru că nu ştim nimic despre masa corpurilor implicate.
0 0
Dar daca ambele sisteme au aceeasi masa?
Adica particula a are masa m particula b TOT m?
Valabi si pt sistemul B
0 0
Atunci au şi aceeaşi energie, evident. Dar asta înseamnă că nu ai oferit libertatea necesară masei (energiei) de a se modifica prin creştere datorită trecerii de la sistemul A la sistemul B. Deci, cumva ai aruncat în mediul înconjurător surplusul de energie primit prin scurtarea firului.
0 0
Ma intereseaza problema asta a scurtarii firului.
Pentru a vedea cum creste energia sa ne imaginam o particula care se invarte in jurul unui punct fix de care e legata cu un fir inextensibil.
Punctul fix nu creeaza frecare sa presupunem ca se roteste uniform odata cu particula care are v=ct.
Daca as scurta firul ,IN ACEL MOMENT (in care actionez cu forta F mai mare decat tensiunea firului ) energia creste proportional cu lucrul mecanic efectuat.
In tot acest timp cand actionez cu forta F particula descrie o traiectorie sub forma de spirala pana ajunge la distanta sistemului B(cand din nou va avea traiectoria de cerc)  si nu isi modifica viteza v.
In plus retineti ca NU PRESUPUNEM ca sistemul este in MISCARE ci este FIX.( pentru ca altfel traiectoria particulei la viteze foarte mari din CERC s-ar transforma intr-o ELIPSA).
Inca ceva , in momentul in care actionez cu forta F asupra firului pe care il scurtez, tensiunea in fir CRESTE.Numai ca noi nu tinem cont de constanta de elasticitate a firului(adica de raportul fortei pe sectiune si il consideram inextensibil FIX.
dar nu putem neglija TENSIUNEA din fir.
Daca F=ct si actioneaza un timp t asupra firului va efectua lucru mecanic deci energie.
Cand F=0 si sistemul a ajuns in pozitia sistemului B, energia rezultata din modificarea sistemului se va disipa.( o parte in moleculele firului, o parte prin caldura in mediu ambient) Observati cat de importante sunt detaliile: exemplu din ce este alcatuit firul!
Si ca sa dau un exemplu de disipare: forta de frecare dintre doua corpuri.
Aceasta forta de frecare efectueaza lucru mecanic.Insa cand corpurile se OPRESC ce se intampla cu energia acumulata?
Ea se disipa prin caldura de exemplu.
Cred ca asta se intampla si la particulele noastre, energia mecanica acumulata prin aplicarea fortei F se va DISIPA cand F=0
0 0
Încearcă să faci abstracţie de frecări pentru că problema este pusă în vid. Noi încercăm să rezolvăm o profundă problemă teoretică, nu practică. Această problemă conduce la un model. În acest model putem neglija toate detaliile şi să ne concentrăm doar la esenţă. Esenţa este că scurtarea firului împotriva forţelor centrifuge face ca sistemul B să acumuleze energie. Ce facem apoi cu această energie este irelevant. Eu vreau să scot în evidenţă faptul că modificarea curburii şi a torsiunii traiectoriilor pe care se deplasează fotonii constituie SINGURUL mecanism prin care un corp poate face transfer de energie, de masă. Aceasta ar fi o revoluţie în Fizică, deci nu te aştepta să fie uşor de înţeles pe fondul concepţiilor actuale.
0 0
Multumesc de raspuns. Sa stiti ca tocmai eram pe punctul sa va intreb de ce oferiti atat de GREU detalii! :)
Si tocmai pentru ca este ceva nou asteptati-va sa fiti "atacat" sub toate aspectele ce le implica acest concept!
De exemplu: valabilitatea modelului la viteze foarte mari inclusiv mai mari decat c(viteza luminii), sau transformarile Lorentz ce efect vor avea asupra curburii traiectoriilor(in modelul euclidian) sau de torsiune in cel multidimensional(ex spatiu-timp minkowski).
Nici dvs sa nu va asteptati sa va fie usor. Daca modelul nu va rezista la teorii simple va dati seama ce va fi la cele complicate.
Totusi observ ca vreti sa aplicati acest model la deplasarea fotonilor in vid. Nu stiu in ce masura doriti sa dezvaluiti la ce nivel ati ajuns in intelegerea acestui mecanism, insa studiul dinamicii miscarii in cazul curbelor si torsiunilor arata ca MODIFICAREA UNIFORMA (cu aceeasi viteza) a acestor traiectorii este proportionala cu energia.
Insa eu mai vad o problema: Ce se va intampla cu modelul dvs in momentul in care c viteza luminii NU ESTE CONSTANTA?
Si acest concept dupa cum stiti este foarte disputat, chiar voi pune intrebarea si aici pe scientia sa vad ce parere au si altii.
0 0
Pentru început putem admite că amândoi suntem de acord cu o bună parte a Fizicii oficiale. De exemplu, eu sunt de acord în bună măsură cu teoria relativităţii restrânse, aşa că nu am cum să accept că viteza luminii nu ar fi constantă. Mai precis, propunerea mea nu vine în contradicţie cu Fizica actuală, ci o completează armonios, simplificând-o astfel.
0 0
Nu ma intelegeti gresit.
NU ma refer la ceea ce DEJA se accepta ca fiind FIZICA OFICIALA.
Ci la cum se va schimba intelegerea conceptelor fizice in cazul descoperirii faptului ca c nu este constata universala.
La CERN   se discuta si despre aceasta POSIBILITATE.( neutrinii care au depasit cu 60 de nanosecunde viteza luminii )
Ma refer la faptul ca sunteti aproape sa descoperiti ceva NOU, dar valabil in teoria VECHE.
0 0
Raţionamentul descris privind înmagazinarea energiei nu depinde de constanţa vitezei luminii. Putem considera că lumea este alcătuită nu neapărat din fotoni, ci chiar şi din particule care se deplasează cu viteză infinită (tahioni). În ultimă instanţă, chiar şi în Fizica elicoidală (teoria pe care visez s-o elaborez) nu există altceva decât un singur tahion care umple întreg Universul din cauza vitezei sale infinite.
0 0
Asta ar fi esenta Big-Bang-ului!
...