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




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:03 


30/03/20

434
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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:19 


17/10/16
4915
Cuprum2020
Хорошая задача на понимание. Сила есть, перемещение есть. Почему же работы нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:35 


30/03/20

434
sergey zhukov в сообщении #1578471 писал(а):
Сила есть, перемещение есть

Перемещение по эквипотенциальной поверхности

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:47 
Аватара пользователя


27/02/12
3942
Для большей убедительности нужно вспомнить одну формулу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение23.01.2023, 21:47 


17/10/16
4915
Cuprum2020
А если бы орбита была эллиптической?

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 17:59 


30/03/20

434
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?
$W=k\cdot\frac{Q\cdot q}{r}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 18:49 


17/10/16
4915
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 19:20 


30/03/20

434
sergey zhukov
Спасибо

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение24.01.2023, 19:23 
Аватара пользователя


27/02/12
3942
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$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 14:57 
Аватара пользователя


22/07/11
867
sergey zhukov в сообщении #1578611 писал(а):
Скажем, магнитное поле не может совершать работу над движущимся зарядом...

https://youtu.be/f24c4UGyNPA

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 19:48 
Аватара пользователя


22/07/11
867
"...ускорение заряженных частиц магнитным полем."

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 21:45 
Аватара пользователя


27/02/12
3942
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 21:52 
Аватара пользователя


22/07/11
867
miflin в сообщении #1578780 писал(а):
Костя ещё и не такого наговорит...
Я на это и обратил внимание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 22:00 


17/10/16
4915
Amw
Хе-хе. Так на то они и двоечники.

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

 Профиль  
                  
 
 Re: Работа поля протона над электроном
Сообщение25.01.2023, 22:49 
Аватара пользователя


27/02/12
3942
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

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 22 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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