انرژی و نیرو

مدیران انجمن: parse, javad123javad

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2158

سپاس: 1190

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Paradoxy »

دقت کنید پاسخ سوالتون رو توی پست قبلم دادم و هرچند بار دیگه هم بپرسید جوابم تغییری نمیکنه.
پاسخ اینه که جسم در مقابل انرژی جنبشی ای که بدست میاره، به سیاره مقید میشه و انرژی پتانسیل گرانشی منفی بدست میاره. به عبارت دیگه انرژی مکانیکی کل جسم صفر باقی میمونه. به جسم هیچ انرژی ای *اضافه* نمیشه. مثل بانک، شما وقتی وام میگیری هیچ پولی به اندوخته ت اضافه نمیشه، چون باید وامت رو پس بدی. البته خوشبختانه توی فیزیک نیازی به پرداختن سود های مضحک نیست. انرژی‌ جنبشی حاصل از گرانش هم مثل وامه که بدهیش انرژی پتانسیله. انرژی خالص سیستم تغییری نمیکنه.

من منظورم رو در مورد انرژی و نیرو توی پست سومم توی این تاپیک کاملا روشن کردم و اتفاقا گفتم برای تولید هر نیرویی انرژی نیازی نیست، بعضی از نیرو ها اصلا جاذب انرژی هستن، خودشون نیاز به انرژی مازاد ندارند و حالا شما همون سوال قبلی رو دوباره دارید میپرسید که غلطه خب! نیروی گرانشی روی جسم کار انجام میده و به اون انرژی جنبشی می بخشه اما در عوض جسم هم با نیروی گرانشی خودش که دقیقا برابر نیروی گرانشی زمین هست، روی زمین کار انجام میده و به زمین انرژی جنبشی میبخشه. حالا سوال، آیا انرژی ای از هیچ به وجود اومده؟ جواب: خیر. جسم و زمین حالا در معرض پتانسیل منفی تری هستند و بیشتر به هم مقید هستند و حالا اگر بخوایم جسم و زمین رو از هم دور کنیم باید قد انرژی پتانسیل گرانشی، بهشون انرژی بدیم. نیروی گرانشی نیازی به انرژی مازادی نداره، چون به جسم انرژی مازادی نمی بخشه، فقط وام میده و به وقتش پس میگیره.

نمایه کاربر
Realistic

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۵/۳۰ - ۲۱:۲۳


پست: 20

سپاس: 2

جنسیت:

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Realistic »

با سپاس از جوابتون. من زیاد پاسختون رو در پست های قبلی متوجه نشدم, به همین دلیل مجبور شدم این سوالات را مطرح کنم تا مضوع برای من کمی واضح تر شود.
دانم که ندانم
(سقراط)

نمایه کاربر
Realistic

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۵/۳۰ - ۲۱:۲۳


پست: 20

سپاس: 2

جنسیت:

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Realistic »

سلام مجدد.

اگر من در مرکز هسته زمین باشم جاذبه حس میکنم؟؟؟
دانم که ندانم
(سقراط)

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2158

سپاس: 1190

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Paradoxy »

در هسته زمین جرمی وجود نداره که بخواد جاذبه ای ایجاد کنه.

نمایه کاربر
Realistic

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۵/۳۰ - ۲۱:۲۳


پست: 20

سپاس: 2

جنسیت:

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Realistic »

یعنی موادی که در مرکز زمین و جود دارند نیروی گرانش به آنها اعمال نمیشود؟
دانم که ندانم
(سقراط)

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2158

سپاس: 1190

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Paradoxy »

نوشتید مرکز هسته زمین! مرکز هسته زمین، یا مرکز کره زمین یک نقطه هستش. توی یک نقطه که ماده ای نمیتونه جمع بشه. اگرنه هر ماده در هر شعاعی از مرکز کره زمین در معرض گرانش هست. گرانشی که رابطه مستقیم با شعاع داره (و نه عکس مجذور)

نمایه کاربر
Realistic

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۵/۳۰ - ۲۱:۲۳


پست: 20

سپاس: 2

جنسیت:

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Realistic »

سلام, غرض از مزاحمت سوالی داشتم.
اگر جسمی در فضا معلق باشد و هیچ نیرویی به جسم وارد نشود در این صورت چه انرژی هایی ,هم از نظر ماکروسکوپی و میکروسکوپی در جسم وجود دارد(یا ذخیره شده است)؟؟؟
دانم که ندانم
(سقراط)

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2158

سپاس: 1190

Re: انرژی و نیرو

پست توسط Paradoxy »

سلام. خب بستگی به اون جسم داره! سوالتون انقدر کلی هستش که نمیشه جواب خاصی بهش داد. یک جسم میتونه هم دارای انرژی جنبشی باشه و هم دارای انرژی پتانسیل. خود انرژی نهفته در ذرات مادی سازنده جسم هم باید در نظر گرفته بشه. اگر ماده سوختنی باشه میشه براش انرژی پتانسیل شیمیایی هم در نظر گرفت. اگر بخوایم جواب یک سوال کلی رو کلی بدیم، پاسخ انرژی پتانسیل هستش. چون تمام انرژی های "نهفته" در جسم در قالب انرژی پتانسیل هستند.

نمایه کاربر
رهام1380

نام: رهام حسامی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۶/۲۰ - ۰۹:۴۸


پست: 92

سپاس: 14

جنسیت:

تماس:

Re: انرژی و نیرو

پست توسط رهام1380 »

اما رابطه مشخصی با انرژی جنبشی دارد. وقتی نیرویی از فاصله مشخصی اعمال شود ، آن نیرو کار مکانیکی انجام می دهد ، W. اگر نیرو ثابت F باشد و جسمی که روی آن اعمال می شود با فاصله Δx جابجا شود ، W = FΔx. اگر نیرو ثابت نباشد اما تابعی از موقعیت باشد ، این به یک انتگرال تبدیل می شود:
$W = ∫F (x) dx $در ابتدا فرض کنید F میدانی برداری و پیوسته روی D باشه در این صورت زمانی میدان F پایسته تلقی می‌شود که انتگرال آن روی خمِ فرضی C وابسته به مسیر نباشد. در چنین مواردی می‌توان تابعی اسکالر به نام f را به نحوی یافت که در رابطه $\overrightarrow F = \nabla f$ قرار بگیرد پس تابع f تحت عنوان تابع پتانسیل شناخته می‌شود. یک میدان برداری پایسته دارای ویژگی‌های زیر است.
${\displaystyle \int \limits _ { C } { { \overrightarrow F \centerdot \, d \, \overrightarrow r }} }$ وابسطه به مسیر نیست .اگر ما مسیر‌های C1,C2 را مسیر‌هایی دلخواه در نظر بگیرید که نقطه آغازین و پایانی آن‌ها یکی است. در این صورت حاصل دو انتگرال

${\displaystyle \int \limits _ { C } { { \overrightarrow F \centerdot \, d \, \overrightarrow r }} }$ =${\displaystyle \int \limits _ { C } { { \overrightarrow F \centerdot \, d \, \overrightarrow r }} }$
برابر خواهد بود به مسیری همچون C، در صورتی مسیر بسته گفته می‌شود که نقاط ابتدایی و انتهایی آن‌ها یکی باشد. برای نمونه یک دایره مسیری بسته محسوب می‌شود. در شکل از دو مسیر مختلف، شخصی بین دو نقطه جابجا شده است. همان‌طور که در شکل نیز نشان داده شده، مسافت پیموده شده وابسته به مسیر است. این در حالی است که جابجایی تنها وابسته به نقطه ابتدا و انتهایی است که شخص در آن قرار گرفته است
اگر ما $\overrightarrow F = P \, \overrightarrow i + Q \, \overrightarrow j$ میدانی برداری روی ناحیه D باشد. در این صورت اگر رابطه بین P و Q به صورت زیر باشد، آن‌گاه میدان →F پایستار در نظر گرفته می‌شود. $ \large \frac { { \partial P } } { { \partial y } } = \frac { { \partial Q } } { { \partial x } }$ برای یک میدان برداری پایستار می‌توان تابعی اسکالر تحت عنوان، تابع پتانسیل در نظر گرفت. بدین منظور در ابتدا باید بگوییم که رابطه بین میدان و تابع پتانسیل به صورت زیر است
$\large \nabla f = \frac { { \partial f } } { { \partial x } } \, \overrightarrow i + \frac { { \partial f } }{ { \partial y } } \, \overrightarrow j = P \, \overrightarrow i + Q \, \overrightarrow j = \overrightarrow F$ خواهد بود عبارت فوق نشان‌دهنده یک رابطه برداری است. از این رو مولفه‌های آن باید با هم برابر باشند. برای بدست آوردن تابع f، از رابطه فوق انتگرال گرفته و خواهیم داشت
$\large f \left ( { x , y } \right ) = \int { { P \left ( { x , y } \right ) \, d x } } $
انرژی پتانسیل
، مفهوم پایستگی یک میدان برداری نیرو، کمیتی برداری در فیزیک است. از این رو ممکن است این کمیت، پایسته باشد. فرض که جهت بررسی پایسته بودن از مفهوم کار انجام شده طی یک مسیر استفاده کرد. در حقیقت کار انجام شده توسط نیروی متصل به جسم برابر است با:
$\large W = \int_C \overrightarrow{F}. \overrightarrow { d s }$
اگر مقدار فوق روی دو مسیرِ متفاوت، یکسان باشد، در این صورت نیروی F پایسته در نظر گرفته می‌شود. توجه داشته باشید که نیرو‌های بنیادی موجود در طبیعت همچون گرانش یا الکتریسیته، میدان‌هایی پایستار محسوب می‌شوند. با این حال نیرویی همچون اصطکاک نیرویی ناپایستار است.
برای نیرو‌های پایستار می‌توان کمیتی تحت عنوان پتانسیل را به صورت زیر تعریف کرد. $\large F = ∇ U$ تعریف میشود که در حقیقت رابطه فوق می‌گوید گرادیان تغییرات انرژی پتانسیل جسم نشان دهنده نیروی وارد به جسم است. از طرفی با انتگرال گیری از رابطه فوق روی یک مسیر، کار انجام شده توسط نیروی گرانش نیز بدست می‌آید. بنابراین کار انجام شده در مسیر AوB برابر است با:
$\large \begin {align*} W & = \int _ C F . d s \\ & =\int_ C {∇U⋅ds} = U (B) – U (A) \end{align*}$
تصویر

ارسال پست