2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2  След.
 
 Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:03 
Добрый вечер. Задача из учебника Касьянова для 10 класса: Какая работа совершается электростатическим полем протона атома водорода над электроном вращающимся вокруг протона по круговой орбите? Ответа (в отличие от большинства задача) к этой задаче нет и я предполагаю тут подвох: ничего считать не нужно потому что работа равна нулю, ведь радиус орбиты электрона никак не меняется. Я прав?

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:19 
Cuprum2020
Хорошая задача на понимание. Сила есть, перемещение есть. Почему же работы нет?

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:35 
sergey zhukov в сообщении #1578471 писал(а):
Сила есть, перемещение есть

Перемещение по эквипотенциальной поверхности

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:47 
Аватара пользователя
Для большей убедительности нужно вспомнить одну формулу.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:47 
Cuprum2020
А если бы орбита была эллиптической?

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 17:59 
sergey zhukov в сообщении #1578477 писал(а):
А если бы орбита была эллиптической?

Тогда в фазе уменьшения дистанции от электрона до протона электростатическое поле совершает положительную работу, а в фазе когда электрон удаляется от протона двигаясь по инерции, работа поля получается отрицательной. В сумме ноль
miflin в сообщении #1578476 писал(а):
Для большей убедительности нужно вспомнить одну формулу

Такую?
$W=k\cdot\frac{Q\cdot q}{r}$

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 18:49 
Cuprum2020
В общем, все правильно. Наиболее же общий ответ такой: согласно определению работы $dA=\mathbf{F}\mathbf{dr}$ сила, перпендикулярная перемещению (или, что тоже самое - скорости), не совершает работы.

Бывает так, что сила определена изначально, как перпендикулярная скорости. Тогда она никогда не совершает работы. Скажем, магнитное поле не может совершать работу над движущимся зарядом, т.к. соответствующая сила всегда по определению перпендикулярна скорости заряда. Псевдосила Кориолиса так же не может совершать работу над движущимся телом, т.к. она по определению так же всегда перпендикулярна скорости тела.

Но можно, конечно, указать и на неизменность энергии орбиты электрона.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 19:20 
sergey zhukov
Спасибо

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 19:23 
Аватара пользователя
Cuprum2020 в сообщении #1578606 писал(а):
Такую?

Вы говорили всё правильно - и про круговую орбиту, и про эквипотенциальную поверхность.
Мой же вопрос отталкивался от поста уважаемого sergey zhukov:
sergey zhukov в сообщении #1578471 писал(а):
Сила есть, перемещение есть. Почему же работы нет?

Я подразумевал формулу работы $A=Fs\cos\alpha$
На круговой орбите вектор силы перпендикулярен вектору скорости и \cos\alpha=0$.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 14:57 
Аватара пользователя
sergey zhukov в сообщении #1578611 писал(а):
Скажем, магнитное поле не может совершать работу над движущимся зарядом...

https://youtu.be/f24c4UGyNPA

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 19:48 
Аватара пользователя
"...ускорение заряженных частиц магнитным полем."

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 21:45 
Аватара пользователя
Amw
Костя ещё и не такого наговорит...
Почитайте лучше здесь.
Цитата:
Многие ошибочно полагают, что эти магниты ускоряют частицы, но на самом деле это не так.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 21:52 
Аватара пользователя
miflin в сообщении #1578780 писал(а):
Костя ещё и не такого наговорит...
Я на это и обратил внимание.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 22:00 
Amw
Хе-хе. Так на то они и двоечники.

Сто раз сам эту фразу повторял и не замечал, что там что-то не то.

 
 
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 22:49 
Аватара пользователя
sergey zhukov в сообщении #1578782 писал(а):
Сто раз сам эту фразу повторял и не замечал, что там что-то не то.

Ну, ускорение движущейся заряженной частице магнитное поле всё-таки сообщает,
только не то, чтобы было "что-то то". :D

 
 
 [ Сообщений: 22 ]  На страницу 1, 2  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group