Physique Question #3314
Saurabh (Genre: mâle, Àge: 15 années) de New Delhi sur 8 mars 2006 demande:
La pesanteur peut produire le mouvement dans un corps. Ainsi, cela fonctionne. Mais, pour effectuer le travail, l'énergie est nécessaire. Est-ce que cela signifie chaque masse a l'énergie ? Sinon, qui l'énergie est responsable de la pesanteur dans un corps ?
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La réponse
Jess Brewer
répondu le 10 mars 2006
Je donnerai trois réponses dans l'ordre que vous vous renseigneriez sur la pesanteur et la masse à l'école. La note comment la réponse décale autour d'un peu et nous indiquent lentement ce que nous nous sommes trouvés environ avant….
RÉPONSE 1 (en termes de mécanique newtonienne classique) : Il y a une force attrayante entre deux masses quelconques que nous appelons la force de la pesanteur. Si une des masses est vraiment vraiment grande, comme la terre, et notre distance de son centre est presque constante, alors les petits changements d'excédent de cette distance (ce que nous appelons « altitude ») c'est presque force une « de haut en bas » de constante proportionnelle à la masse du petit corps. Maintenant, on peut dire qu'une masse se reposant toujours au fond d'une colline n'a aucune énergie. (Nous obtenons de définir le zéro d'énergie partout où nous voulons.) si vous voudriez déplacer la masse ascendante vous devrez pousser là-dessus (exercer une force) et la déplacer par une distance parallèle à cette force, effectuant le travail dans le processus. Le travail que vous « investissez » peut « être retiré » en laissant simplement vont. Assumer la masse peut glisser ou roulement en arrière en descendant sans frottement, il arrivera au fond de la colline encore après un moment, mais à cette fois où elle ne sera pas au repos ; il se déplacera juste car rapide comme si vous aviez effectué la même quantité de travail le poussant le long d'une surface de niveau de sorte qu'elle ait accéléré à cette vitesse. Nous disons qu'il a une énergie cinétique égale au travail que vous avez effectué. Mais allons de nouveau au dessus de la colline : vous avez fait tous ce qui travaillent pour l'y arriver, mais elle est au repos (aucune énergie cinétique) ; ainsi où le travail a-t-il disparu ? Nous disons qu'il est entré dans la différence potentielle d'énergie entre le fond de la colline et le dessus de la colline : être encore du centre de la terre signifie que la force de la pesanteur pourrait potentiellement effectuer le travail sur la masse, l'accélérant en descendant et convertissant de ce fait cette énergie potentielle en énergie cinétique. (Il pourrait également être employé pour faire un autre genre de travail, comme truning une roue de moulin ou une turbine.) ainsi vous voyez, l'énergie n'est pas « dans » la masse, il est quelque chose que nous pouvons manoeuvrer en utilisant la masse comme agent. Au fond de la colline il n'a aucune énergie.
RÉPONSE 2 (en termes de relativité spéciale) : L'ampèreheure, mais l'Einstein a prouvé que même une masse a au repos l'énergie stockée vers le haut dans son très « massiness ». Vous savez la formule célèbre : E = m C2. Habituellement il n'y a aucune manière d'obtenir cette énergie dehors, mais dans certaines réactions nucléaires il est possible de convertir une petite fraction de la masse du noyau en énergie, et nous avons vu que c'est beaucoup d'énergie ! D'ailleurs, l'énergie a la masse ! Quand la particule obtient vraiment rapide mobile (comme au fond d'une colline très longue et raide) son énergie cinétique lui donne la masse efficace supplémentaire par la même formule. Même une boîte complètement de lumière est plus lourde que la même boîte vide. Refroidir, huh ?
RÉPONSE 3 (en termes de relativité générale) : La pesanteur n'est pas vraiment une force du tout, il est une manifestation de la déformation du spacetime à proximité de grandes concentrations d'énergie (c.-à-d. la masse). (Si vous voulez savoir plus, vous devrez apprendre le calcul différentiel de la géométrie et de tenseur. : -)
Vous sélectionnez la réponse que vous aimez mieux, mais vous rappelez, ils êtes TOUS CORRECT DANS LE CONTEXTE. Bonne chance !
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