Kann kinetische Energie negativ sein?
An verschiedenen Stellen, einschließlich Fragen auf dieser Website selbst, habe ich gesehen Leute sagen negative kinetische Energie eines Körpers . Ich verstehe nicht wirklich, wie etwas wie negative kinetische Energie überhaupt möglich ist. Für mich ist kinetische Energie $ E_ {kin} = \ frac {1} {2} mv ^ 2 $ Soweit ich weiß, kann Masse nicht negativ sein und die Geschwindigkeit ist quadriert, das muss also positiv sein. Warum / wie gibt es also etwas, das als negative kinetische Energie bezeichnet wird? Und wann kann potentielle Energie negativ sein?
Meine Frage ist ein bisschen naiv, aber wenn jemand sie erklären könnte, wäre sie großartig.
Kommentare
- Hey, können Sie die PSE-Beiträge verlinken? Ich möchte auch darüber lesen. Was potenzielle Energie betrifft, ist dies hauptsächlich eine Frage der Referenz.
- @ frederick99 Ich ' muss nach ihnen suchen. Könnten Sie auch Ihre Ansichten zu negativer potentieller Energie erläutern? Wenn Sie Referenzsache sagen, meinen Sie Referenzrahmen? Können Sie einige Beispiele nennen, wo es positiv und wo es negativ ist.
- @Nightshade Potential ist nur im Grunde verfügbare Energie relativ zu einem anderen Zustand . Denken Sie an Schwerkraft zum Beispiel. Oft definieren wir 0 Gravitationspotentialenergie als bodennah. Stellen Sie sich nun vor, Sie graben ein Loch. Sie haben es geschafft, unter die Erde zu gehen. Sie könnten das Potenzial an diesem neuen niedrigsten Punkt als 0 neu definieren, aber dies würde auch eine Änderung anderer Arbeiten erfordern. Es ist genauso genau zu sagen, dass es eine negative potentielle Energie hat. Es bedeutet nur, dass unter Ihrer Referenz ein Status verfügbar ist. Trotzdem sehe ich ' nicht wirklich, wie sich das auch auf die kinetische Energie auswirken würde.
- @JMac Ja, danke, ich denke, das klärt meine Zweifel an negativem PE
- Etwas kann keine negative kinetische Energie haben.
Antwort
Dies wäre der Fall mit der hypothetischen negativen Masse, aber es gibt keine Beweise dafür, dass so etwas in der Realität existiert. In der allgemeinen Relativitätstheorie ist jedoch mathematisch gesehen ein negatives $ m $ zulässig, siehe Referenz Michigan Tech: Negative Masse video und Präsentation , so dass man es immer noch als Gedankenexperiment durchspielen kann.
Eine solche hypothetische negative Masse hätte eine abstoßende Schwerkraft, so dass Sie theoretisch mit einem Paar aus positiver und negativer Masse beide Objekte ständig in Richtung der positiven Masse beschleunigen könnten (weil die positive Masse durch abgestoßen würde die negative Masse, während die negative Masse aufgrund des Äquivalenzprinzips von der positiven Masse angezogen würde).
Die Summe der negativen und positiven kinetischen Energien des Systems würde sich immer auf Null aufheben, obwohl sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt (der Fachbegriff für eine solche beschleunigende Konstellation von positiver und negativer Masse) Objekte ist außer Kontrolle geratenes Paar ).
Eine andere seltsame Sache ist, dass wenn das negative $ m $ -Partikel Sie treffen würde, es Sie hineinschieben würde die Richtung, aus der es kam, da sich der Impuls aufgrund der negativen kinetischen Energie auf der entgegengesetzten Seite der Bewegung befinden würde.
Kommentare
- Das ist hübsch cool. Negative Masse. Daran habe ich noch nie gedacht. Vielen Dank.
- Ein Forschungsteam an der Washington State University hat kürzlich behauptet, dass es erfolgreich eine negative effektive Masse realisiert hat.
- Vielleicht könnte ein Pseudoteilchen eine negative Masse haben.