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


Правила форума


В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.



Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 7  След.
 
 Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 10:17 


20/06/14
110
Здравствуйте.

Даны данные о изменении со временем координаты ${x}_{t}$ и массы ${m}_{t}$ частицы, как рассчитать полную механическую, кинетическую и потенциальную энергию исходя из этих данных ?

Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 10:55 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
1) Частица с изменяющейся массой - это что-то странное...
2) Кинетическую энергию частицы по этим данным (с учетом предыдущего) вычислить можно. Ваши идеи?
3) Потенциальную энергию таким образом получить нельзя. Полную механическую, соответственно, тоже.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 11:44 


20/06/14
110
Цитата:
Кинетическую энергию частицы по этим данным (с учетом предыдущего) вычислить можно. Ваши идеи?


В книге "Основные законы механики" Иродов И.Е. стр 98 кинетическая энергия:

$T=(m{v}^{2})/2$

предполагаю использовать эту формулу.

В той-же книге полная механическая энергия частицы в ПОЛЕ:

$E=T+U$

Это не совсем частица, скорее это центр масс двух частиц, но есть данные только массы только для центра масс а не отдельных частиц.

Еще такой вопрос, никто не подскажет чем отличается кинетическая энергия от потенциальной, "по сути" ? Пытаюсь разобраться и что-то не получается, типа кинетическая энергия это энергия частицы и потенциальная энергия это типа энергия поля или как ???

И все таки, как посчитать кинетическую и потенцильную энергию, можно же как-то ввести промежуточные расчетные величины и получить данные имея только m и x ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 12:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
mechanic50 в сообщении #877825 писал(а):
Это не совсем частица, скорее это центр масс двух частиц, но есть данные только массы только для центра масс а не отдельных частиц.

Вы не понимаете, что такое масса, и что такое центр масс? И, какую роль играет центр масс в потенциальной энергии (никакую)?

mechanic50 в сообщении #877825 писал(а):
Еще такой вопрос, никто не подскажет чем отличается кинетическая энергия от потенциальной, "по сути" ?

В школе вам этого не объясняли?

mechanic50 в сообщении #877825 писал(а):
Пытаюсь разобраться и что-то не получается, типа кинетическая энергия это энергия частицы и потенциальная энергия это типа энергия поля или как ???

Кинетическая энергия - это энергия, связанная с тем, как частица движется (с какой скоростью). Потенциальная энергия - это энергия, связанная с тем, где частица находится.

Примеры потенциальной энергии: если частица привязана к пружине, то удаление от точки равновесия приведёт к затратам энергии. Потом, вернувшись в точку равновесия, частица может получить энергию обратно. Если частица движется по вертикали в поле силы тяжести, то подъём вверх приводит к затратам энергии, а спускаясь вниз, частица может получить энергию обратно.

mechanic50 в сообщении #877825 писал(а):
И все таки, как посчитать кинетическую и потенцильную энергию, можно же как-то ввести промежуточные расчетные величины и получить данные имея только m и x ?

Нельзя.

Если у вас есть бутерброд с колбасой, то из этого никак нельзя получить, сколько у вас денег в кармане. Никакие промежуточные расчётные величины здесь не помогут.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 12:55 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
mechanic50 в сообщении #877825 писал(а):
И все таки, как посчитать кинетическую и потенцильную энергию, можно же как-то ввести промежуточные расчетные величины и получить данные имея только m и x ?

Если у Вас есть данные об изменении координаты со временем, то можно оценить скорость на том или ином участке, соответственно, получить оценку кинетической энергии. С потенциальной - никак, для этого недостаточно данных.

P.S. А в остальном я согласен с Munin - подобные вопросы уместны в 9 классе школы, потом уже как-то поздно...

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 13:02 


20/06/14
110
Munin в сообщении #877834 писал(а):
Нельзя.


А как можно ? :) Т.е. какие данные необходимы для расчета $U$ ? Неужели какае-то часть кинетической энергии ( $T$) не содержит потенциальную энергию ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 13:10 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
mechanic50
Что бы узнать потенциальную энергию, нужно знать систему в которой движется частица. Вы совсем забыли школьный курс физики (в т.ч. и что такое потенциальная энергия)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 16:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
mechanic50 в сообщении #877843 писал(а):
Неужели какае-то часть кинетической энергии ( $T$) не содержит потенциальную энергию ?

Никакая часть кинетической энергии не содержит потенциальную энергию. Это как деньги в правом и левом карманах, или в рублях и долларах.

mechanic50 в сообщении #877843 писал(а):
Т.е. какие данные необходимы для расчета $U$ ?

1. Какой вид взаимодействия рассматривается. Их много разных. Некоторые даже не связаны с потенциальной энергией вообще.

Примеры:
- сила упругости (закон Гука) - $U=\dfrac{k(\Delta\ell)^2}{2}$;
- сила тяжести (около Земли) - $U=mgh$;
- сила тяжести (в космосе) - $U=-\dfrac{GMm}{R}$;
- электростатическая сила между двумя зарядами - $U=\dfrac{Qq}{(4\pi\varepsilon_0)\,R}$;
- магнитная сила между постоянными магнитами - $U=\sum\left(\dfrac{\mu_0}{4\pi}\right)\dfrac{Q_m q_m}{R}$;
- сила между двумя химически не связанными нейтральными атомами - $U=\dfrac{A}{R^{12}}-\dfrac{B}{R^6}$;
и так далее.

2. Каковы параметры взаимодействия. Например, электрические заряды $Q$ и $q$ в примере выше.

3. Каково положение частиц. Например, расстояние $R$ или высота $h$ в примерах выше.

-- 21.06.2014 17:16:45 --

Примечание. Если рассматривается одновременно несколько видов взаимодействия, то их потенциальные энергии складываются. В частности, в примере выше, потенциальная энергия взаимодействия между постоянными магнитами складывалась из нескольких отдельных потенциальных энергий взаимодействия между условными магнитными полюсами $U=\left(\dfrac{\mu_0}{4\pi}\right)\dfrac{Q_m q_m}{R}.$

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 17:04 
Аватара пользователя


13/08/13

4323
Может тут нужно учитывать, что сумма кинетической и потенциальной энергии есть константа, полная энергия
И тогда потенциальная энергия будет определена с точностью до константы, как и положено

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 17:05 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
Sicker в сообщении #877925 писал(а):
Может тут нужно учитывать, что сумма кинетической и потенциальной энергии есть константа, полная энергия
Из начального сообщения неясно. Скажем, в системе может присутствовать трение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 17:05 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
Sicker
Тут ничего не известно, ни полная ни потенциальная, причём даже неизвестно, консервативная ли система. Так что всё равно нужно конкретно указать систему.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 18:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Sicker в сообщении #877925 писал(а):
Может тут нужно учитывать, что сумма кинетической и потенциальной энергии есть константа, полная энергия

Это не всегда так.

Рассмотрите, например, ракету, взлетающую в космос. Сумма кинетической и потенциальной энергий растёт, за счёт химической энергии топлива.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 18:29 
Аватара пользователя


13/08/13

4323
ну я, разумеется, имел ввиду консервативную систему :-)

-- 21.06.2014, 19:31 --

те я сделал дополнительное предположение, чтобы вопросы задачи имели смысл

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 18:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Лучше не делать таких предположений, пока мы не выясним, действительно ли они имели смысл. Пока совершенно непонятно, откуда такие вопросы вообще взялись.

Кстати, ваше предположение смысла вопросам не добавляет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Полная механическая, потенциальная и кинетическая энергия.
Сообщение21.06.2014, 19:59 


20/06/14
110
Ms-dos4 в сообщении #877928 писал(а):
Sicker
Тут ничего не известно, ни полная ни потенциальная, причём даже неизвестно, консервативная ли система. Так что всё равно нужно конкретно указать систему.


Все данные которые есть я указал. Физика не может определить систему ? Есть две взаимодействующие на материальную точку силы, одна сила действует вверх, другая вниз, в результате материальная точка меняет координату и массу, масса меняется в процессе действия вышеперичесленных двух сил. На данный момент обсуждения в этой ветке форума выясняется, что кинетическая энергия есть и нормально вычисляется, и что есть или нет потенциальная энергия неизвестно, но, думаю, что она есть и эта потенциальная энергия зависит от изменения координаты каким-то неизвестным образом, т.е. сильно изменилось координата начинается прирост силы вниз, слабо изменилась цена действие сил минимально...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 99 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 7  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