Varför är den totala energin i ett kretssystem negativt?

Negativa energier är helt bra, för du hade att välja en nollpunkt för energi. I din beräkning valde du att den skulle vara i oändlighet. Du kunde ha valt nollpunkten för potentiell energi på ett sådant sätt att ditt system hade noll energi, eller vad som helst. Endast förändringar i energi är meningsfullt i allmänhet.

Tänk på detta: vad händer om du lägger till energi i detta system? Det kommer närmare noll och noll för oss är punkten där partikeln är i vila, men är oändligt långt borta från den andra partikeln. Så negativ energi representerar det faktum att fri ”partikeln från den centrala potentialen kräver att du lägger till energi. Detta kommer mycket upp i kvantmekanik – väteatomens grundtillståndsenergi är -13,6 eV.

Som ett annat svar påpekar kan en konstant läggas till potentialen energin utan att påverka rörelseekvationerna. Ofta inför vi gränsvillkoret att den potentiella energin är noll ”vid oändlighet”.

För fallet med en central gravitationskraft (attraktiv) kraft innebär införandet av gränsen ”noll vid oändlighet” att gravitationen potentiell energi är negativ för icke-noll $ r $.

Eftersom den kinetiska energin alltid är positiv är det möjligt att partikelns totala energi kan vara negativ, noll, eller positiv.

Med tanke på rent radiell rörelse:

• Om den totala energin är positiv kan partikeln ”fly till oändligheten” med hastighet som inte är noll.
• Om den totala energin är noll, kan partikeln ”nå oändligheten” med exakt nollhastighet.
• Om den totala energin är negativ, är partikeln bunden i den meningen att den inte kan överstiga något ändligt avstånd $ r_ {max} $

Med tanke på 2D-rörelse:

• Om den totala energin är positiv är partikelns bana en hyperbol.
• Om den totala energin är noll är partikelns bana ry är en parabel.
• Om den totala energin är negativ är partikelns bana en ellips.

Eftersom en cirkel är en degenererad ellips följer det att den totala energin måste vara negativ för en cirkulär bana.

Du har denna negativa mängd eftersom du måste välja noll poäng för energi. Det är ett slags behov av en godtycklig kostnad. Men en annan viktig sak är att systemet du överväger är ett äldre system. Nu säger jag dig vad det är: Ett äldre system är ett särskilt system där en kraft arbetar med en stor kraft, så för att separera de två objekten i systemet måste du få ett arbete i samma riktning, med samma värde som system fungerar MEN i motsatsen kontra. Det här är det enda sättet att separera de två objekten! Varje äldre system har några speciella egenskaper och det är det som just sagt. En annan egenskap som vi kan prata om är att den potentiella energin råder på kinetisk energi, så energin försöker få allt till en viss sida av systemet där det fungerar. Om du behöver ett exempel är det enklare att rotera jorden runt solen: Det är en kontinuerlig rotation, ingenting kan radikalt förändra detta rörelsetillstånd eftersom kraften som fungerar mellan dem är för kraftig och systemet utgör ett äldre system. Jag hoppas att jag har varit enklare och slutförd i min förklaring.

I grund och botten betyder negativ energi inte att det är mindre än noll. Det antyder bara att det kretsande objektet behöver den mängd energi som ska läggas till så att det kommer till stabil jämvikt Eller säg noll energi