Hvorfor er den samlede energi i et kredsløbssystem negativt?

Negative energier er helt fine, fordi du havde at vælge et nulpunkt for energi. I din beregning valgte du det til at være uendeligt. Du kunne have valgt nulpunktet for potentiel energi på en sådan måde, at dit system havde nul energi eller hvad. Kun ændringer i energi er meningsfuldt generelt.

Overvej dette: hvad sker der, hvis du tilføjer energi til dette system? Det kommer tættere på nul, og nul for os er det punkt, hvor partiklen er i ro, men er uendeligt langt væk fra den anden partikel. Så negativ energi repræsenterer det faktum, at fri “partiklen fra det centrale potentiale kræver, at du tilføjer energi. Dette kommer meget op i kvantemekanik – brintatommens grundtilstandsenergi er -13,6 eV.

Som et andet svar påpeger, kan en konstant føjes til potentialen energien uden at påvirke bevægelsesligningerne. Ofte pålægger vi den randbetingelse, at den potentielle energi er nul “ved uendelig”.

For tilfældet med en central tyngdekraft (attraktiv) kraft betyder indførelse af “nul ved uendelig” randbetingelse, at tyngdekraft potentiel energi er negativ for ikke-nul $ r $.

Da den kinetiske energi altid er positiv, er det muligt, at partnens samlede energi kan være negativ, nul, eller positiv.

I betragtning af rent radial bevægelse:

• Hvis den samlede energi er positiv, kan partiklen “flygte til uendelig” med ikke-nul hastighed.
• Hvis den samlede energi er nul, kan partiklen “komme til uendelig” med nøjagtigt nul hastighed.
• Hvis den samlede energi er negativ, er partiklen bundet i den forstand, at den ikke kan overstige noget endelig afstand $ r_ {max} $

I betragtning af 2D-bevægelse:

• Hvis den samlede energi er positiv, er partikelens bane en hyperbol.
• Hvis den samlede energi er nul, er partikelens trajecto ry er en parabel.
• Hvis den samlede energi er negativ, er partikelens bane en ellipse.

Da en cirkel er en degenereret ellips, følger det, at den samlede energi skal være negativ for en cirkulær bane.

Du har denne negative størrelse, fordi du skal vælge et nul point for energi. Det er en slags behov for en vilkårlig kostant. Men en anden vigtig ting er, at det system, du overvejer, er et ældre system. Nu fortæller jeg jer, hvad det er: Et ældre system er et bestemt system, hvor en kraft arbejder med en stor kraft, så for at adskille de to objekter i systemet skal man få et arbejde i samme retning med den samme værdi af system fungerer, men i det modsatte kontra. Dette er den eneste måde at adskille de to objekter på. Hvert ældre system har nogle særlige egenskaber, og det er det, der lige har fortalt. En anden egenskab, vi kan tale om, er, at den potentielle energi hersker på kinetisk energi, så energien forsøger at få alt til en bestemt side af det system, hvor det fungerer. Hvis du har brug for et eksempel, er den enklere en rotation af jorden omkring solen: Det er en kontinuerlig rotation, intet kan radikalt ændre denne bevægelsestilstand, fordi kraften, der fungerer mellem dem, er for magt, og systemet udgør et ældre system. Jeg håber at have været enklere og færdiggjort i min forklaring.

Negativ energi betyder grundlæggende ikke, at den er mindre end nul. Det antyder bare, at det kredsende objekt har brug for den mængde energi, der skal tilføjes, så det kommer til stabil ligevægt Eller sig nul energi