Kan kinetische energie negatief zijn?
Op verschillende plaatsen, waaronder vragen op deze website zelf, heb ik mensen zeggen negatieve kinetische energie van een lichaam . Ik begrijp niet echt hoe iets als negatieve kinetische energie zelfs maar mogelijk is. Voor mij is kinetische energie $ E_ {kin} = \ frac {1} {2} mv ^ 2 $. voor zover ik weet, kan massa niet negatief zijn en is snelheid in het kwadraat, dus dat moet positief zijn. Dus waarom / hoe is er zoiets als negatieve kinetische energie? En wanneer kan potentiële energie negatief zijn?
Mijn vraag is een beetje naïef, maar als iemand het zou kunnen uitleggen, zou het geweldig zijn.
Reacties
- Hé, kun je de PSE-berichten linken? Ik wil er ook over lezen. Wat betreft potentiële energie, het is vooral een kwestie van referentie.
- @ frederick99 Ik ' zal ernaar moeten zoeken. Kunt u ook uw mening geven over negatieve potentiële energie. Als u referentiekwesties zegt, bedoelt u referentiekader? Kunt u enkele voorbeelden geven waar het positief is en waar het negatief is.
- @Nightshade Potentieel is gewoon in wezen beschikbare energie ten opzichte van een andere staat . Denk aan zwaartekracht bijvoorbeeld. Vaak definiëren we 0 potentiële zwaartekrachtenergie als zijnde op grondniveau. Stel je nu voor dat je een gat graaft. Je bent erin geslaagd om onder het maaiveld te komen. Je zou het potentieel kunnen herdefiniëren als 0 op dit nieuwe laagste punt, maar daarvoor zou ook ander werk moeten worden gewijzigd. Het is net zo nauwkeurig om te zeggen dat het een negatieve potentiële energie heeft. Het betekent alleen dat er een staat onder uw referentie beschikbaar is. Dat gezegd hebbende, ik ' niet echt inzien hoe dat ook zou gelden voor kinetische energie.
- @JMac ja bedankt, ik denk dat dat mijn twijfels over negatieve PE opheldert
- Iets kan geen negatieve kinetische energie hebben.
Antwoord
Dit zou het geval zijn met de hypothetische negatieve massa, maar er is geen bewijs dat zoiets in werkelijkheid bestaat. Maar desalniettemin is wiskundig gezien een negatieve $ m $ toegestaan in de algemene relativiteitstheorie, zie de referentie Michigan Tech: Negative Mass video en presentatie , zodat je het nog steeds kunt spelen als een gedachte-experiment.
Zon hypothetische negatieve massa zou een afstotende zwaartekracht hebben, dus theoretisch zou je met een paar positieve en negatieve massa beide objecten constant kunnen versnellen in de richting van de positieve massa (omdat de positieve massa zou worden afgestoten door de negatieve massa, terwijl de negatieve massa zou worden aangetrokken door de positieve massa vanwege het equivalentieprincipe).
De som van de kinetische energieën, negatief en positief, van het systeem zou altijd nul worden, hoewel het bijna met de snelheid van het licht reist (de technische term voor zon versnellende constellatie van positieve en negatieve massa objecten is weggelopen paar ).
Een ander vreemd ding is dat als het negatieve $ m $ deeltje je zou raken, het je naar binnen zou duwen de richting waar het vandaan kwam, omdat vanwege de negatieve kinetische energie het momentum in de tegenovergestelde kant van de beweging zou zijn.
Opmerkingen
- Dit is mooi stoer. Negatieve massa. Nooit aan gedacht. Bedankt.
- Een onderzoeksteam van de Washington State University heeft onlangs beweerd dat ze met succes een negatieve effectieve massa hebben gerealiseerd.
- Misschien kan een pseudo-deeltje een negatieve massa hebben.