go to bottom
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

606 1
Russian Federation Moscow
18 года

Для тех, кто любит физику

Вспомнил одну задачку, ИМХО довольно интересную.
Есть два одноимённых заряда на маленьких шариках, один 99 единиц, другой-1 единица на расстоянии 1 единица. Сила взаимодействия между ними равна 99*1/1=99. (наименования опускаю, т.к. это несущественно). Соединим эти заряды проволочкой, тогда на каждом шарике окажется по 50 единиц заряда и сила взаимодействия станет равной 50*50/1=2500 единиц! Сила и соответственно потенциальная энергия резко возросла!!! (Рост потенциальной энергии можно представить, если считать шарики укреплёнными на пружинках).
Внимание, вопрос: Откуда взялась лишняя энергия?Смайлик :clever:

2004-11-2728/11/2004 01:08:41
#148819
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

604 7
Israel Ramat Hasharon
10 года

Энергия-то? Так понятно же.... Впрочем, не буду мешать. Смайлик ;)

2004-11-2828/11/2004 08:21:36
#148847
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

251 1
Estonia Tartu
13 года

Кинетическая энергия перешла в потенциальную, вот так и увеличилась потенциальная энергия....

2004-11-2929/11/2004 15:04:53
#149092
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

606 1
Russian Federation Moscow
18 года

Дааа, не густо ответовСмайлик :( .Хорошо, что VovaZ знает ответ Смайлик ;)
и очень хорошо, что ПОКА не отвечаетСмайлик :D .
Ну что, есть физики или остались одни лирики?
То Алексей Роганов:
Рассматривается два состояния: одно- до соединения проволокой, второе после, так вот почему во втором состоянии энергия больше? А кинетическая о которой Вы говорите появилась в процессе из потенциальной и в неё же потом перешла, т.е. ничего извне не подводилось

2004-11-3030/11/2004 16:32:39
#149457
Посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

397 5
Russian Federation
14 года

чем больше сила взаимодействия тем больше энергия. вот ответ на вопрос откуда лишняяя энергия

2004-11-3030/11/2004 17:35:34
#149493
Посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

397 5
Russian Federation
14 года

вот вам курьёз
примем а=в
умножим усё на а а
а2=а*в
вычтем от каждой части в2
а2-в2=а*в-в2
и что получим?
(а+в)(а-в)=в(а-в)
а+в=в

гы гы гы

2004-11-3030/11/2004 17:48:39
#149496
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

898 14
Russian Federation Krasnodar
3 года

во первых сила взаимодействия зависит еще от К и от квадрата расстояния между зарядами.

во вторых закон кулона работает только с точечными неподвижными зарядами

2004-11-3030/11/2004 17:49:51
#149497
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

Перетекание зарядов было вызвано тем, что кто-то совершил работу, т.е. поднес проволочку.
Поэтому законы физики верну. Опуская знаки, Дельта Е = А.

2004-11-3030/11/2004 18:10:02
#149502
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

606 1
Russian Federation Moscow
18 года

Флористу
а=в, а-в=0, на ноль, как известноСмайлик :D делить нельзя.
To Butch
Коллега!Для замыкания проволочки работа ничтожно малаСмайлик ;) , а разница в энергии до и после замыкания может быть сделана ооочень значительной (заряды 9999 и 1)Смайлик ;) .

To Maverik
Заряды можно считать точечными, если их размеры малы по сравнению с расстоянием между ними. Шарики неподвижны, о пружинках я сказал просто чтобы пояснить , что возрастание силы означает увеличение потенциальной энергии. Как ни подсчитывать силу, (по закону Кулона или по другому) в первом и втором случае она подсчитывается одинаково.
Подумаем ещё, копнём глубжеСмайлик ;).

2004-11-3030/11/2004 19:33:44
#149522
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Odintsovo
3 года

Копнём.
Допустим, заряд одного шарика Х, а другого Х+1, где 1 - заряд электрона. Т.е. на одном из шариков "сидит" на 1 электрон больше.
Теперь подсоединяем проволочку, затем уберем ее.
Где остался электрон и какавы заряды шариков?
Ответ: заряды у шариков одинаковые и равны Х, заряд проволочки равен 1 (при контакте электрон шел шел по проволочке и остановился ровно по сердине согласно первону закону Ньютона).
Мораль: нельзя считать заряды шариков после взаимодействия равными среднему арифметическом первоначальных величин. Смайлик :cool:

2004-11-3001/12/2004 00:56:54
#149614
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

898 14
Russian Federation Krasnodar
3 года

сообщение Maverik

сообщение Игорь В.
Флористу
по сравнению с расстоянием между ними. Шарики неподвижны, о пружинках я сказал просто чтобы


Если шарики остались неподвижны, то возрастет напряженность поля.

потенциальная энергия зависит не только от величины зарядов, но и от напряженности поля.
2004-12-0101/12/2004 09:18:30
#149654
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

606 1
Russian Federation Moscow
18 года

сообщение butch

Мораль: нельзя считать заряды шариков после взаимодействия равными среднему арифметическом первоначальных величин. Смайлик :cool:


Вы правы, однако это не есть ответ на вопрос, т.к. количество зарядов, "застрявших" на проволоке мало посравнению с общим числом зарядов.(ёмкость проволоки намного меньше чем шариков). Поэтому подсчёт увеличения потенциальной энергии взаимодействия шариков, приведённый мною в условии носит оценочный, качественный характер. То же самое относится к использованию закона Кулона при подсчёте силы взаимодействия между шарами. Поэтому дело не в точности подсчёта, тут не надо искать подвоха, его в этой задаче нет. Нет и нарушения закона сохранения энергииСмайлик :D .

То Maverik
Напряжённость поля, конечно, возрастёт, ведь напряжённость -это и есть сила, действующая на единичный заряд в данной точкеСмайлик ;) ! Но это не обЪясняет, за счёт чего увеличилась потенциальная энергия взаимодействия шариков.
To Dmitrii
Прошу меня извинить: я перепутал, написав, что VovaZ знает решение, хотя имел в виду ВасСмайлик :mir: .
Хотя может и Вова знает, но молчит?Смайлик ;) .

Изменено 1-12-2004 автор Игорь В.
2004-12-0101/12/2004 11:52:41
#149695
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

604 7
Israel Ramat Hasharon
10 года

А я решил что VovaZ Вам по u2u написал... Смайлик :) Интересная задача. Так и хочется подсказать. Смайлик :)

2004-12-0101/12/2004 12:56:12
#149726
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

898 14
Russian Federation Krasnodar
3 года

сообщение Игорь В.
увеличения потенциальной энергии взаимодействия шариков, приведённый мною в условии носит оценочный,

Потенциальную энергию шариков нужно считать как сумму потенциальных энергий каждого шарика относительно другого в исходном состоянии и после переноса зарядов.
а она не изменится.

а кстати, работа по переносу зарядов может иметь отрицательное значение ? Смайлик :D

Изменено 1-12-2004 автор Maverik
2004-12-0101/12/2004 13:39:46
#149737
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

604 7
Israel Ramat Hasharon
10 года

Я все-таки скажу. Попробую просто немного прокомментировать задачу.

Во-первых, чтобы исключить предположение, что здесь надо работу совершить над проволкой, чтобы ее поднести, и это и приводит к увеличению энергии, я бы предложил рассмотреть чуть измененный вариант модели. Пусть шары изначально соединены проволкой, но очень тонкой, с очень малой емкостью и с очень высоким сопротивлением. И сначала кто-то практически мгновенно заряжает шары до указанных в условии значений, а потом медленно-медленно происходит самопроизвольное выравнивание их зарядов. В такой модели никто никакой внешней работы над системой после зарядки шаров не производит. Заряды сами перераспределяются. Здесь даже наоборот, часть энергии теряется на сопротивлении проволоки. Казалось бы, общая энергия только уменьшится может...

А вроде бы получается, что энергия системы в итоге не только не уменьшается, а даже возрастает! Парадокс? Конечно. Это примерно как если бы камень сам по себе катился вверх в гору, увеличивая свою потенциальную энергию. Такого просто не может быть. Значит было упущено что-то в исходных рассуждениях. Тех, что в самом условии задачи. А что именно упущено, можно понять, на мой взгляд, если задасться, например, вопросом: а с чего это вдруг эти заряды вообще перераспределяются? Чем, условно говоря, это для них "лучше" - быть поровну распределенными по обеим шарам?...

Может быть, и не прояснил ничего никому, а лишь дополнительно запутал... Но это не намеренно Смайлик :)

2004-12-0101/12/2004 15:04:56
#149749
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

898 14
Russian Federation Krasnodar
3 года

сообщение Dmitrii
Чем, условно говоря, это для них "лучше" - быть поровну распределенными по обеим шарам?...

всемирная энтропия однако

или другими словами, раз электроны перебегают, значит на одном шарике был их избыток, а на другом недостаток. и вообще это был получается диполь. значит у него было электромагнитное поле. а теперь магнитного нет. вот потенциальная энергия магнитного поля не была учтена. и разность потенциалов была - а это тоже потенциальная энергия.

вот самый нелюбимый раздел физики блин Смайлик :D


Изменено 1-12-2004 автор Maverik
2004-12-0101/12/2004 15:09:17
#149751
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

606 1
Russian Federation Moscow
18 года

сообщение Maverik

сообщение Игорь В.
увеличения потенциальной энергии взаимодействия шариков, приведённый мною в условии носит оценочный,

Потенциальную энергию шариков нужно считать как сумму потенциальных энергий каждого шарика относительно другого в исходном состоянии и после переноса зарядов.
а она не изменится.

а кстати, работа по переносу зарядов может иметь отрицательное значение ? Смайлик :D

Изменено 1-12-2004 автор Maverik


Maverik! Вы в одном шаге от решения Смайлик :clever: Обратите внимание на слово "взаимодействие" в цитированном Вами моём постеСмайлик ;) .В своём ответе Вы его пропустилиСмайлик :( .
Работа в принципе может быть отрицательной, но в этой задаче не имеет никакого значения.
Магнитным полем обладают ДВИЖУЩИЕСЯ заряды.

Изменено 1-12-2004 автор Игорь В.
2004-12-0101/12/2004 15:38:55
#149757
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

604 7
Israel Ramat Hasharon
10 года

А вот какие мысли высказал САВА:

Сообщение 1-12-2004 в 14:26
"Да не верно считается сила е-мое.
Сила-энергия будет считаться из сумм сил зарядов распределенных по шарам. Епрст. и не будет никаких лишних энергий - сил..."

Сообщение 1-12-2004 в 16:30
"уравнение состояния системы по энергии:
Q*Q+Q1*Q1 = Q2*Q2+ Q2*Q2 + E.
Проще говоря было 100 стало 50. А 50 потратилось."

Несмотря на отсутствие действительно строгих формул и использование не вполне научной терминологии, на качественном уровне суть вопроса, на мой взгляд, ухвачена верно.

2004-12-0101/12/2004 16:55:37
#149775
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

TO САВА: А какая разница в том, что рассматривать точечные шарики или шары с конечным радиусом?

Вот я не понимаю другого: как можно так исхитрится, чтобы с помощью проволочки разделить заряд таким образом, чтобы он был равен среднему арифметическому начальных величин. Этого не возможно сделать.

2004-12-0101/12/2004 17:38:53
#149788
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

To Dmitrii: Если знаете ответ - сразу и отвечайте, комментарии и "подсказки" не принимаются Смайлик :D.

ТоИгорь В. Продолжаю настаивать на том, что внося проволочку, мы совершаем работу.
Заряды у шариков одного знака, поднесем один из концов проволочки к правому заряду. Заряд перераспределяется. Теперь пытаемся замкнуть шары, т.е. подносим другой конец к левому шарику, но это нам сделать не легко, т.к. мы испытываем силу отталкивания. Замечу, что при этом система совершает отрицательная работа.
Из закона сохранения энергии А= - дельта Е_потенциальной=E1-E2

2004-12-0101/12/2004 22:34:30
#149842
Постоянный посетитель, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

604 7
Israel Ramat Hasharon
10 года


комментарии и "подсказки" не принимаются

Естественно, Вы же их даже и не читаете Смайлик :)
Я мог бы, конечно, рассказать правильное решение, но зачем. Интересно-то ведь самому его найти. А иначе это будет так, как если перед началом трансляции матча объявить его результат. Зачем я буду портить людям удовольствие... А тешить самолюбие подобными задачами с моей стороны было бы немного смешно. Как в "ералаше", когда пятиклассник-двоечник приходит в первый класс и оказывается там самым умным. Смайлик :)


Продолжаю настаивать на том, что внося проволочку, мы совершаем работу.

"Заблуждаться может каждый, но упорствует в заблуждении только глупец" (с) Смайлик :D
Я же специально для Вас привел слегка измененный вариант задачи, в котором никто никакую проволку не вносит, она находится там с самого начала, еще до зарядки шаров.
2004-12-0202/12/2004 02:41:43
#149878
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

Хорошо, Dmitrii, я подумаю над Вашим вариантом.Смайлик :D

2004-12-0202/12/2004 10:49:02
#149928
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

А ведь САВА прав. Если шарики находятся на достаточно большом расстоянии, то кулоновским взаимодействием можно пренебречь. Тога имеем 99*99+1=99*99/4 +99*99/4+E, единичку выкидываем, ну и далее как и говорит САВА, остается половина, а остальное в тепло, например.Смайлик :)

2004-12-0202/12/2004 11:18:16
#149941
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

83
Russian Federation Moscow
3 года

По поводу того, как перераспределится заряд.
При замыкании шариков проволочкой в системе устанавливается равновесие. Причем, проволока проводящая, и представляет собой эквипотенциальную поверхность, тока нет, когда все устаканилось.
Теперь вопрос: Как должен перераспределиться заряд, чтобы такое выполнялось. Даже мне понятно, что тут нужно решать интегральные уравнения и утверждение, что заряды будут по 50 единиц - беспочвенно. В силу симметрии они будут равны, но чему? Может, Dmitrii знает ответ?
Смайлик :)

2004-12-0202/12/2004 16:08:06
#150025
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

898 14
Russian Federation Krasnodar
3 года

сообщение Maverik

сообщение butch
что заряды будут по 50 единиц - беспочвенно. В силу симметрии они будут равны, но чему? Может, Dmitrii знает ответ?
Смайлик :)

а тут тот же принцип что и у сообщающихся сосудов - уровни стремятся выровняться.
в общем случае это называется мудреным словом энтропия

а вот чтобы вернуть эту систему в исходное положение - тут потребуется ЭДС - она суть работа по перемещению заряда. так что ничего не увеличилось, и уж тем более нахаляву
2004-12-0202/12/2004 16:15:45
#150027



Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Top