Работа поля протона над электроном

[Cuprum2020]

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?

[sergey zhukov]

Cuprum2020
Хорошая задача на понимание. Сила есть, перемещение есть. Почему же работы нет?

[Cuprum2020]

sergey zhukov в сообщении #1578471 писал(а):

Сила есть, перемещение есть

Перемещение по эквипотенциальной поверхности

[miflin]

Для большей убедительности нужно вспомнить одну формулу.

[sergey zhukov]

Cuprum2020
А если бы орбита была эллиптической?

[Cuprum2020]

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

[sergey zhukov]

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.

[Cuprum2020]

sergey zhukov
Спасибо

[miflin]

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$.

[Amw]

sergey zhukov в сообщении #1578611 писал(а):

Скажем, магнитное поле не может совершать работу над движущимся зарядом...

https://youtu.be/f24c4UGyNPA

[Amw]

"...ускорение заряженных частиц магнитным полем."

[miflin]

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.

[Amw]

miflin в сообщении #1578780 писал(а):

Костя ещё и не такого наговорит...

Я на это и обратил внимание.

[sergey zhukov]

Amw
Хе-хе. Так на то они и двоечники.

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

[miflin]

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".