Miksi kiertävän järjestelmän kokonaisenergia on negatiivinen?

Negatiiviset energiat ovat täysin hienoja, koska sinulla oli valita nollapiste energialle. Laskennassasi valitsit sen olevan äärettömään. Olisit voinut valita potentiaalisen energian nollapisteen siten, että järjestelmälläsi olisi nolla energiaa tai mitä tahansa. mielekäs yleensä.

Harkitse tätä: mitä tapahtuu, jos lisäät energiaa tähän järjestelmään? Se lähestyy nollaa, ja nolla meille on kohta, jossa hiukkanen on levossa, mutta on äärettömän kaukana negatiivinen energia edustaa sitä tosiasiaa, että ” vapaa ”hiukkanen keskuspotentiaalista vaatii sinua lisäämään energiaa. Tämä tulee esiin paljon kvanttimekaniikassa – vetyatomin perustilan energia on -13,6 eV.

Kuten toinen vastaus huomauttaa, vakio voidaan lisätä potentiaaliseen energiaan vaikuttamatta liikkeen yhtälöihin. Usein asetamme rajaehdon, jonka mukaan potentiaalienergia on nolla ”äärettömässä”.

Keskisen painovoiman (vetovoiman) tapauksessa ”nolla äärettömässä” -ehto tarkoittaa, että painovoima potentiaalienergia on negatiivinen muille kuin nollalle $ r $.

Koska kineettinen energia on aina positiivinen, on mahdollista, että hiukkasen kokonais energia voi olla negatiivinen, nolla, tai positiivinen.

Pelkästään säteittäisen liikkeen huomioon ottaminen:

• Jos kokonaisenergia on positiivinen, hiukkanen voi ”paeta äärettömään” ei-nollanopeudella.
• Jos kokonaisenergia on nolla, hiukkanen voi ”saavuttaa ääretön” tarkalleen nollanopeudella.
• Jos kokonaisenergia on negatiivinen, hiukkanen on sitoutunut siinä mielessä, että se ei voi ylittää jotakin äärellistä etäisyys $ r_ {max} $

2D-liikkeen huomioon ottaminen:

• Jos kokonaisenergia on positiivinen, hiukkasen liikerata on hyperboli.
• Jos kokonaisenergia on nolla, hiukkasen trajecto ry on paraboli.
• Jos kokonaisenergia on negatiivinen, hiukkasen liikerata on ellipsi.

Koska ympyrä on rappeutunut ellipsi, seuraa, että kokonaisenergian on oltava negatiivinen pyöreällä kiertoradalla.

Sinulla on tämä negatiivinen määrä, koska sinun on valittava nolla piste energialle. Se on eräänlainen mielivaltaisen kustannuslainan tarve. Mutta toinen tärkeä asia on, että harkitsemasi järjestelmä on vanha järjestelmä. Nyt kerron sinulle, mikä se on: Vanha järjestelmä on tietty järjestelmä, jossa voima toimii suurella voimalla, joten järjestelmän kahden objektin erottamiseksi sinun on saatava työ samaan suuntaan, samalla arvolla kuin järjestelmän toiminta MUTTA päinvastoin. Tämä on ainoa tapa erottaa nämä kaksi esinettä! Jokaisella vanhalla järjestelmällä on tiettyjä ominaisuuksia ja yksi, jonka juuri kertoi. Toinen ominaisuus, josta voimme puhua, on se, että potentiaalinen energia vallitsee kineettisellä energialla, joten energia yrittää päästä kaikki tietylle puolelle järjestelmää, jossa se toimii. Jos tarvitset esimerkkiä, yksinkertaisempi on maan kiertäminen auringon ympäri: Se on jatkuva pyöriminen, mikään ei voi muuttaa radikaalisti tätä liiketilaa, koska niiden välillä toimiva voima on liian voimaa ja järjestelmä muodostaa vanhan järjestelmän. Toivon, että selitykseni on ollut yksinkertaisempi ja täydellisempi.

Pohjimmiltaan negatiivinen energia ei tarkoita, että se on pienempi kuin nolla. Se tarkoittaa vain, että kiertävä esine tarvitsee lisättävän määrän energiaa, jotta se saavuttaa vakaan tasapainon tai sanoa nolla energiaa