web analytics
Subscribe
Ειδοποίηση για
97 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/07/2019 9:39 ΠΜ

Καλημέρα και από εδώ Ιάκωβε. Καλημέρα Γιάννη.

Η διαφωνία μας Ιάκωβε, ήταν ότι εσύ υποστηρίζεις ότι μπορείς να έχεις μια χρονοεξαρτώμενη δύναμη σε ένα υλικό σημείο η οποία να συνδέεται με δυναμική ενέργεια, ενώ εγώ αντίθετα υποστήριξα ότι δεν έχουμε δυναμική ενέργεια που να συνδέεται με χρονοεξαρτώμενη δύναμη.

Το κείμενο που ανέβασες, λέει τα γνωστά και, αν έδινες τη δύναμη να είναι της μορφής F(r) δεν θα υπήρχε λόγος διαφωνίας. Το ότι την βάζεις να είναι συνάρτηση F(r,t) απλά σου επιτρέπεται στη συνέχεια να παραγωγίσεις και να βρεις ότι δεν διατηρείται η μηχανική ενέργεια.

Και σε αυτό (στη μη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας) δεν έχω διαφωνία. Η μηχανική ενέργεια διατηρείται όταν ασκούνται συντηρητικές δυνάμεις! Και αυτές είναι ΜΟΝΟ χωροεξαρτώμενες! Αν εσύ βάλεις στο παιχνίδι και χρονοεξαρτώμενες, τότε προφανώς η μηχανική ενέργεια δεν διατηρείται…

Να δώσω ένα παράδειγμα για το τι πράγμα συζητάμε και να μην μείνουμε σε γενικές διατυπώσεις, όπου ο αναγνώστης θα πει «και συ δίκιο έχεις».

Αφήνουμε ένα σώμα να πέσει ελεύθερα με την επίδραση μόνο του βάρους. Προφανώς ισχύει η ΑΔΜΕ και το άθροισμα Κ+U παραμένει σταθερό.

Ξανά αφήνουμε το σώμα να πέσει από κάποιο ύψος, αλλά τώρα ασκείται και αντίσταση του αέρα. Αυτή δεν είναι χωροεξαρτώμενη δύναμη και η μηχανική ενέργεια δεν παραμένει σταθερή.

Αυτό δεν σημαίνει βέβαια, ότι έχουμε μια δυναμική ενέργεια που συνδέεται με το έργο της αντίστασης του αέρα…

Ας έρθουμε τώρα στο απόσπασμα που ανέβασες από το βιβλίο του Taylor.

Υπάρχει κάτι που δεν καταλαβαίνω; Μελετάει ένα ηλεκτρικό πεδίο χρονικά μεταβαλλόμενο και η δύναμη είναι από πεδίο. Είναι μια τυχαία χρονικά μεταβαλλόμενη δύναμη; Ο Στάθης έγραψε:

«Αν θυμάμαι καλά στο βιβλίο του Taylor, δίνεται ως παράδειγμα μίας χρονικά μεταβαλλόμενης δυναμικής ενέργειας, η περίπτωση όπου μία αγώγιμη φορτισμένη σφαίρα χάνει φορτία μέσω γείωσης. Έχω δε την εντύπωση ότι συστήματα χρονοεξαρτώμενων δυναμικών έχουν εφαρμογή κατά κύριο λόγο στην κβαντική θεωρία και ότι ο Taylor, ως καλός δάσκαλος, εισάγει αυτά τα ψευδο -δυναμικά σε ένα βιβλίο κλασσικής μηχανικής, κυρίως για εκπαιδευτικούς σκοπούς.»

Δεν διάβασα κάποια αντίρρηση…

Εδώ είμαστε για να συζητήσουμε για ψευδο-δυναμικά, έξω από τα πλαίσια της κλασσικής μηχανικής; Αν ναι, μπορείτε παιδιά να το κάνετε, αλλά προσωπικά ούτε μπορώ (λόγω γνώσεων), ούτε θα με ενδιέφερε το αντικείμενο αυτό και δεν πρόκειται να μπλέξω σε μια τέτοια αδιέξοδη συζήτηση.

Οπότε τι μένει σαν συμπέρασμα από το παραπάνω απόσπασμα; Ότι σε κάθε χρονικά μεταβαλλόμενη δύναμη, αντιστοιχεί και μια δυναμική ενέργεια! Αν δηλαδή κρατήσω στο χέρι μου ένα μπαλάκι και αρχίσω να το μετακινώ πέρα δώθε, το μπαλάκι εκτελεί ΑΑΤ και έχει και δυναμική ενέργεια!

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/07/2019 9:43 ΠΜ

Πάμε παρακάτω. Γράφεις Ιάκωβε αναφερόμενος σε μια εξαναγκασμένη ταλάντωση:

«Η ολική δύναμη στη μάζα είναι  F = -kx+ F0ημωt η οποία προφανώς μπορεί να προκύψει  (F = -dU/dx) από την συνάρτηση δυναμικής ενέργειας   U = 1/2kx^2-xF0ημωt.»

Μήπως θέλεις να πεις ότι «σε κάθε σταθερή δύναμη» αντιστοιχείς δυναμική ενέργεια F∙x αφού όπως διδάσκεται και στην Α΄ Λυκείου, το έργο σε κλειστή διαδρομή κάθε σταθερής δύναμης είναι μηδενικό;

Αυτό ισχύει πράγματι για κάθε σταθερή δύναμη. Αλλά στη Φυσική δεν συνδέουμε κάθε σταθερή δύναμη με δυναμική ενέργεια. Το έγραψε ο Γιάννης:

«-Υπάρχει δυναμική ενέργεια που εξαρτάται από τον χρόνο;

Φυσικά υπάρχει δυναμική ενέργεια που μεταβάλλεται χρονικά.

Αν η ερώτηση όμως είναι:

-Υπάρχει δυναμική ενέργεια σε κάθε περίπτωση άσκησης χρονοεξαρτώμενης δύναμης;

Τι απάντηση μπορώ να δώσω;

Ασκώ σε ένα καροτσάκι μία δύναμη σταθερή, συνεπώς μηδενικού στροβιλισμού. Το σώμα έχει δυναμική ενέργεια;»

Και αν πάμε στην εξαναγκασμένη ταλάντωση που βάζεις στη συζήτηση πόσο είναι το έργο της εξωτερικής δύναμης F0ημωt σε μια κλειστή διαδρομή; Σε μια περίοδο το έργο της δύναμης αυτής είναι μηδενικό; Η συμπεριφορά της ικανοποιεί το κείμενο που έδωσες παραπάνω και ο στροβιλισμός της είναι μηδενικός, οπότε δικαιούσαι να την συνδέσεις με δυναμική ενέργεια;

Και για να κλείσω. Γράφεις Ιάκωβε:

«Έχεις καταλάβει Διονύση ότι υποστηρίζω πως σε κάθε δύναμη που αυξομειώνει την κινητική ενέργεια σώματος αντιστοιχεί δυναμική ενέργεια;»

Αν σε κάθε δύναμη που αυξομειώνει την κινητική ενέργεια ενός σώματος αντιστοιχείς δυναμική ενέργεια Ιάκωβε, τότε τι την θέλεις την παρούσα ανάρτηση, τις συνεκτικές περιοχές, το θεώρημα Stokes και Green

ΚΑΘΕ δύναμη σημαίνει κάθε δύναμη.

Και η τριβή και μια δύναμη της μορφής F=10+2t (S.Ι.) και η δύναμη που σπρώχνει το καροτσάκι του Γιάννη, όλες προκύπτουν από κάποια  συνάρτηση δυναμικής ενέργειας!

Με βάση όλα αυτά, είναι φανερή νομίζω η διαφωνία μου, οπότε δεν υπάρχει λόγος να το αναλύσουμε παραπέρα…

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/07/2019 1:59 ΜΜ

Καλησπέρα Ιάκωβε.

Κατάλαβα λάθος τη φράση; Αυτό εννοείς;

Αν ναι, συγνώμη, αυτό κατάλαβα, οπότε σβήνεται το αντίστοιχο τελευταίο τμήμα από το παραπάνω σχόλιο.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα παιδιά.

Φοβάμαι πως έχω μπερδευτεί, με δεδομένη μάλιστα την έναρξη της συζήτησης. Δυναμική ενέργεια σε περίπτωση διακροτήματος.

Για τον λόγο αυτόν ζήτησα την έκφραση της δυναμικής ενέργειας σε κάποιες περιπτώσεις.

Φοβάμαι ότι μιλώντας γενικά η σύγχυση θα επιτείνεται.

Ας θέσω πάλι ένα ερώτημα από τα παλιά:

Ένα σύστημα δεν είναι αρμονικός ταλαντωτής. Είναι σωστό το να πούμε ότι σε κάθε περίπτωση ή δυναμική ενέργεια (σε μία θέση) είναι ίση με το έργο της δύναμης επαναφοράς από αυτή τη θέση στη θέση ισορροπίας;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Ιάκωβε λέει:

and that can be derived from a potential  that varies with time

Λέει για δυναμικό.

Έχει κάποια σχέση με την εκκίνηση της συζήτησης.

Όμως ακόμα δεν έχω λάβει απάντηση. Μιλάμε γενικά και αυτό δεν οδηγεί κάπου.

Δεν απάντησες ούτε στο τελευταίο ερώτημα, το οποίο επαναλαμβάνω:

Ένα σύστημα δεν είναι αρμονικός ταλαντωτής. Είναι σωστό το να πούμε ότι σε κάθε περίπτωση ή δυναμική ενέργεια (σε μία θέση) είναι ίση με το έργο της δύναμης επαναφοράς από αυτή τη θέση στη θέση ισορροπίας;

 

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Το είδα. Έκανα όμως πολλά ερωτήματα.

Το θέμα δεν είναι αν εννοεί δυναμικό ή δυναμική ενέργεια. Δεν είναι αυτή η διαφωνία.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
13/07/2019 9:27 ΜΜ
Απάντηση σε  Ιάκωβος Μάζης

Ιάκωβε καλησπέρα. Κάτι δεν καταλαβαίνω. Έγραψα απλά αυτό που θυμόμουν από το κείμενο του Taylor. Δεν θέλω να μπω σε καμία αντιπαράθεση με όσα ισχυρίζεσαι, γιατί δεν μου φαίνονται σημαντικά για να το κάνω. Για να μην παρεξηγηθώ, θεώρησε ότι θες ως δυναμική ενέργεια, αρκεί να βγάζει νόημα. Μαθηματικά βγάζει νόημα αυτό που λες σε κάποιες περιπτώσεις, αλλά δεν καταλαβαίνω ποια η φυσική του σημασία σε μια εξαναγκασμένη, για παράδειγμα., ταλάντωση. Από την άλλη το καταλαβαίνω σε μια γειωμένη φορτισμένη σφαίρα. Επίσης θεωρώ τα δυναμικά αυτά ως pseudo potentials (η αγγλική μετάφραση) γιατί δεν οδηγούν σε διατηρούμενες ποσότητες.

Όσον αφορά τα περί κβάντωσης και χρονικά μεταβαλλόμενων δυναμικών, το προσπερνάω… εξετάσεις έδωσα αρκετές στην ζωή μου. 

Καλό βράδυ.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Η ερώτηση είναι πολύ συγκεκριμένη. Λέει:

Ένα σώμα εκτελεί αρμονική ταλάντωση. Κίνηση πάνω σε μια ευθεία. Το σύστημα δεν είναι ο απλός αρμονικός ταλαντωτής.

 Είναι σωστό το να πούμε ότι σε κάθε περίπτωση ή δυναμική ενέργεια (σε μία θέση) είναι ίση με το έργο της δύναμης επαναφοράς από αυτή τη θέση στη θέση ισορροπίας;