Meddelande

Du befinner dig just nu på en äldre version av Pluggakuten, gamla.pluggakuten.se. Nya Pluggakuten lanserades den 6 februari 2017 och du finner forumet på www.pluggakuten.se.

På gamla.pluggakuten.se kan du fortfarande läsa frågorna och svaren som ställts, men du kan inte skapa ett nytt konto eller nya trådar. Är du redan medlem kan du däremot fortfarande logga in och svara i befintliga trådar. Nya frågor och nytt konto skapar du på det nya forumet, välkommen dit!
  • Forum
  •  » Fysik
  •  » [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

[HSF]Vilken har störst resp minst energi?

sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

[HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Hej, hur kommer jag till rätta svaret? Kan någon förklara?

Rangordna följande från största till minsta.

(a) the absolute value of the average potential energy of the Sun–Earth system
(b) the average kinetic energy of the Earth in its orbital motion relative to the Sun
(c) the absolute value of the total energy of the Sun–Earth system

 
Emmynoether
Medlem

Offline

Registrerad: 2017-01-14
Inlägg: 77

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Vad är definitionen av dem tre olika alternativenen? Börja med att försök reda ut det.

Senast redigerat av Emmynoether (2017-01-30 19:47)


"The views of space and time which I wish to lay before you have sprung from the soil of experimental physics, and therein lies their strength. They are radical. Henceforth, space by itself, and time by itself, are doomed to fade away into mere shadows, and only a kind of union of the two will preserve an independent reality."
- Hermann Minkowski
 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Gravitationslagen säger att kraften är GMm/r^2 och potentiella energin GMm/r. Om du kallar jordens hastighet för v kan du teckna accelerationen och den hänger ju ihop med kraften. Du kan också uttrycka rörelseenergin.

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Emmynoether skrev:

Vad är definitionen av dem tre olika alternativenen? Börja med att försök reda ut det.

Det jag vet är:

Potentiella energin:
LaTeX ekvation
Kinetiska energin är:
LaTeX ekvation
och den totala energin blir:
LaTeX ekvation

Men jag vet inte hur jag ska koppla det dessa till frågan:(

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Henrik E skrev:

Gravitationslagen säger att kraften är GMm/r^2 och potentiella energin GMm/r. Om du kallar jordens hastighet för v kan du teckna accelerationen och den hänger ju ihop med kraften. Du kan också uttrycka rörelseenergin.

Om jag förstår rätt så tänker jag såhär utifrån din förklaring:

LaTeX ekvation

Men vet inte hur jag ska fortsätta? Kan du förklara lite mer är du snäll?smile

 
Smaragdalena
Medlem

Offline

Registrerad: 2012-02-02
Inlägg: 14676

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

sussii skrev:

Emmynoether skrev:

Vad är definitionen av dem tre olika alternativenen? Börja med att försök reda ut det.

Det jag vet är:

Potentiella energin:
LaTeX ekvation
Kinetiska energin är:
LaTeX ekvation
och den totala energin blir:
LaTeX ekvation

Men jag vet inte hur jag ska koppla det dessa till frågan:(

Varför räknar du med att en potentiella energin är negativ?

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Smaragdalena skrev:

sussii skrev:

Emmynoether skrev:

Vad är definitionen av dem tre olika alternativenen? Börja med att försök reda ut det.

Det jag vet är:

Potentiella energin:
LaTeX ekvation
Kinetiska energin är:
LaTeX ekvation
och den totala energin blir:
LaTeX ekvation

Men jag vet inte hur jag ska koppla det dessa till frågan:(

Varför räknar du med att en potentiella energin är negativ?

Det är väll så formeln säger?

Senast redigerat av sussii (2017-01-31 17:27)

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Henrik E skrev:

Gravitationslagen säger att kraften är GMm/r^2 och potentiella energin GMm/r. Om du kallar jordens hastighet för v kan du teckna accelerationen och den hänger ju ihop med kraften. Du kan också uttrycka rörelseenergin.

Menar du kanske såhär:
LaTeX ekvation

LaTeX ekvation

?

 
Smaragdalena
Medlem

Offline

Registrerad: 2012-02-02
Inlägg: 14676

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Menar du att summan av rörelseenergi och lägesenergi är mindre än bara rörelseenergin? Det är vad dina formler påstår.

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Smaragdalena skrev:

Menar du att summan av rörelseenergi och lägesenergi är mindre än bara rörelseenergin? Det är vad dina formler påstår.

vet inte:(

Enligt mina formler så är då:
Störst: (b) the average kinetic energy of the Earth in its orbital motion relative to the Sun
Sen kommer: (c)the absolute value of the total energy of the Sun–Earth system
och till sist: (a) the absolute value of the average potential energy of the Sun–Earth system

Men frågan är om det är rätt?

Senast redigerat av sussii (2017-01-31 19:30)

 
Smaragdalena
Medlem

Offline

Registrerad: 2012-02-02
Inlägg: 14676

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Alltihop beror på var man lägger noll-nivån för den potentiella energin. Om den är 0 när r är oändligt, borde lägesenergin få ett större negativt värde ju närmare kropparna kommer varandra. Det jag tänkte på var den jordiska situationen där summan av rörelseenergi och lägesenergi är konstant, och där man sätter noll-nivån för lägesenergi till h=0.

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Jag testade att skriva in som jag skrev tidigare och fick fel svar.
Hade skrivit det här:
Störst: (b) the average kinetic energy of the Earth in its orbital motion relative to the Sun
Sen kommer: (c)the absolute value of the total energy of the Sun–Earth system
och till sist: (a) the absolute value of the average potential energy of the Sun–Earth system

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Totala energin är U+K. Den är förstås störst. Sen har du ju så fint räknat ut U och K och den ena av dom är dubbelt så stor som den andra.

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Nollnivån sätts ofta till oändligheten eftersom potentiella energin går mot noll då. Det stämmer som du säger sussi att den potentiella energin blir negativ(beroende på vilken teckenkonvention man använder). Om vi tänker oss solen i centrum i vila med jorden cirkulerande kring den och använder oss utav cylindersystemets komponenter är alltid rörelseenergin för cirkulär rörelse:
LaTeX ekvation

Gravitationskraften:
LaTeX ekvation       (minus då den är riktad in mot centrum)

Potentiella energin enligt definition:
LaTeX ekvation

Om r0 sätts till oändligheten får vi alltså:

LaTeX ekvation

Därmed bör absolutbeloppet av den potentiella energin vara störst. Den totala energin och den kinetiska energin bör vara lika stora, enligt det du skrivit här:

sussii skrev:

Menar du kanske såhär:
LaTeX ekvation

LaTeX ekvation

?

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Nej, _Elo_, så är det inte.

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Nehe, Henrek E, vad i resonemanget är fel menar du?

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Om den totala energin U+K vore lika med den kinetiska energin K så måste potentiella energin vara noll, eller hur?

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Nej, absolutbeloppet av dem är lika var det jag menade. Det var ju så frågan var formulerad.

 
sussii
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-11-27
Inlägg: 131

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

_Elo_ skrev:

Nej, absolutbeloppet av dem är lika var det jag menade. Det var ju så frågan var formulerad.

Så du menar att de borde vara lika för att det står absolutbelopp i frågan?

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Om frågan är ställd i en astronomibok ska nog potentiella energin räknas negativ och det spelar inte någon roll för det fysikaliska förloppet men en stor roll för (den ofysikaliska) frågan om vilken av energierna som är störst. Om U är -K/2 gäller U+K=K/2= -U och i så fall är totala energin lika med absolutbeloppet av potentiella energin. Något är skumt här och just nu vågar jag inte säga vad som är rätt.

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

sussii skrev:

_Elo_ skrev:

Nej, absolutbeloppet av dem är lika var det jag menade. Det var ju så frågan var formulerad.

Så du menar att de borde vara lika för att det står absolutbelopp i frågan?

Ja det är min uppfattning att absolutbeloppet av den kinetiska energin är lika stor som den totala energin på systemet. Detta efter att ha läst avsnitt 13.5 och 13.6 i denna litteratur:
https://www.google.se/webhp?sourceid=ch … culty.psau (PDF-filen längst upp i sökningen)

Tror att detta förhållande är härlett ur "the virial theorem".. Hur som helst verkar formlerna här stämma överens med dina sussii? Har du tillgång till facit?

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Plösligt insåg jag vad felet var. Om vi tänker oss att jorden startar oändligt långt bort från solen är både potentiell och kinetisk energi noll. När den faller in mot solen måste den  potentiella energi hela tiden vara lika mycket negativ som den kinetiska är positiv. Hur kommer det sej då att mv^2/2 för jorden bara blev hälften så stor som potentiella energins absolutbelopp? Vart har resten av energin tagit vägen? Svaret är att den finns i Mv^2/2 för solen. Både jorden och solen roterar ju kring den gemensamma tyngdpunkten.
Åter till frågan nu. Den gällde inte jordens rörelseenergi utan jord-solsystemets rörelseenergi. Alltså är K=-U och totalenergi U+K=0.

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Om den totala energin är 0, skulle inte jorden flyga iväg då? Det kulle väl i så fall inte krävas någon yttre kraft att knuffa isär dem, eller tänker jag fel?

 
Henrik E
Medlem

Offline

Registrerad: 2015-09-22
Inlägg: 3189

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Rörelsemängdsmomentet ska ju vara invariant också.

 
_Elo_
Medlem

Offline

Registrerad: 2016-05-28
Inlägg: 250

Re: [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Är inte riktigt med på ditt resonemang Henrik. Har du sett the virial theorem? Om inte jag missförstår kan man applicera detta om vi förenklar vårat system till ett idealt 2-partikelsystem utan yttre influenser. Detta ger väl i så fall för hela systemet att
2K + U = 0 --> E = K + U = -K
Jag kan ha missuppfattat men du får gärna söka på virial theorem (eller kolla pdf-filen längst upp här t exhttps://www.google.se/webhp?sourceid=ch … hysics+pdf) och säga din tolkning av det. Skulle vara intressant att veta hur det är om jag missuppfattat..

Senast redigerat av _Elo_ (2017-02-02 10:10)

 

  • Forum
  •  » Fysik
  •  » [HSF]Vilken har störst resp minst energi?

Sidfot

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson

Powered by Mattecentrum
 |  Denna sida använder cookies |  Kontakta oss |  Feedback |