چه بر سر انرژی می آید؟

[Haj_Amoo]

سوال اول:

می دانیم یک منبع نور بی نهایت پرتو آزاد می کند و هر پرتو با توجه به فرکانسی که دارد, انرژی خاصی را در خود دارد. و از آنجایی که بینهایت پرتو ضربدر مقدار خاصی انرژی, بی نهایت انرژی می شود, پس یک منبع نور هم قائدتا باید بی نهایت انرژی از خود ازاد کند! اشتباه حرف من کجا است؟

سوال دوم:
می دانیم هرچه قدر که ارتفاع یک جسم از زمین بیشتر شود, انرژی پتانسیل گرانشی اش هم بیشتر می شود. حال فرض کنیم که آن جسم را از محدوده گرانشی زمین دور کنیم در انصورت چون گرانش صفر می شود, پس انرژی پتانسی گرانشی نیز صفر می شود. در حالی که قبل از خروج, مقداری انرژی داشت. بر سر آن انرژی چه آمده است؟

[zahedy2006]

می دانیم یک منبع نور بی نهایت پرتو آزاد می کند و هر پرتو با توجه به فرکانسی که دارد, انرژی خاصی را در خود دارد. و از آنجایی که بینهایت پرتو ضربدر مقدار خاصی انرژی, بی نهایت انرژی می شود, پس یک منبع نور هم قائدتا باید بی نهایت انرژی از خود ازاد کند! اشتباه حرف من کجا است؟

ما چیزی به نام بی نهایت نداریم
مقدار انرژی آزاد شده مشخص و ثابت می ماند و فقط پخش می شود


می دانیم هرچه قدر که ارتفاع یک جسم از زمین بیشتر شود, انرژی پتانسیل گرانشی اش هم بیشتر می شود. حال فرض کنیم که آن جسم را از محدوده گرانشی زمین دور کنیم در انصورت چون گرانش صفر می شود, پس انرژی پتانسی گرانشی نیز صفر می شود. در حالی که قبل از خروج, مقداری انرژی داشت. بر سر آن انرژی چه آمده است؟

الف) انرژی پتانسیل عملا زمانی معنی می دهد که یک میدان نیرو باشد
ب) گرانش هیچگاه صفر نمی شود

[Haj_Amoo]

ما چیزی به نام بی نهایت نداریم
مقدار انرژی آزاد شده مشخص و ثابت می ماند و فقط پخش می شود

متوجه نشدم! مگر بی نهایت پرتو از منیع منتشر نمی شود؟


الف) انرژی پتانسیل عملا زمانی معنی می دهد که یک میدان نیرو باشد

توضیح بیشتر لطفا!


ب) گرانش هیچگاه صفر نمی شود

بله؟ لااقل کاهش پیدا می کند بالاخره!پتانسیل گرانشی با کاهش گرانش اطراف جسم کاهش می یابد. چیزی که کاهش می یابد چه بر سرش می آید؟

[zahedy2006]

متوجه نشدم! مگر بی نهایت پرتو از منیع منتشر نمی شود؟

بی نهایت پرتو یعنی بی نهایت فوتون یعنی بی نهایت انرژی ولی انرژی مثلا یک لامپ با توان تابشی آن سنجیده می شود.

الان دقیق یادم نیست ولی فکر کنم با بردار پوینتینگ تعیین می شد.


توضیح بیشتر لطفا!

هنگامی که نیرویی وجود داشته باشد که به صورت گرادیان بک مقدار اسکالر باشد آن مقدار اسکالر را پتانسیل آن نیرو در نظر می گیرند و خود پتانسیل مفهوم فیزیکی ندارد. در فیزیک اختلاف پتانسیل مفهوم دارد. یعنی ما حتما به یک مرجع نیاز داریم. در حل سوال ها معمولا مرجع را زمین می گیرند و همه پتانسیل ها را نسبت به آن می گیرند یعنی اختلاف پتانسیل سطح زمین و ارتفاع جسم
منابع برای روابط ریاضی
هالیدی - گلداشتاین - آریا و همه کتب فیزیک

انرژی پتانسیل گرانشی نیز دارای مرجعی در بی نهایت است. یعنی تنها در بی نهایت انرژی پتانسیل گرانشی حاصل از یک جسم صفر می گردد. دقت کنید که پتانسیل گرانشی با رابطه gmM/r داده می شود که اولا در بی نهایت صفر است. ثانیا اگر از این فرمول گرادیان بگیرید همان نیروی گرانش نیوتون می شود
در حالت برعکس اگر مرجع را زمین بگیریم و بخواهیم جسم را دور و دورتر کنیم نیاز داریم تا روی آن جسم به اندازه انرژی پتانسیل لزمین در آن ارتفاع کار انجام دهیم (مثلا وقتی جسمی را بالا می بریم)


بله؟
با توضیحات بالا فکر نکنم جای تعجب داشته باشد. نیروی گرانش حاصل از یک جرم هیچگاه صفر نمیشه. البته ممکنه جسمی بین دو جرم یکسان قرار بگیرد. مثلا فرض کنید ماه بین دوتا زمین و در وسط قرار گیرد. مجموع برداری نیروهای گرانش صفر است اما نیروی گرانش تک جسمی موجود است

یه نکته جالب: اگر در نقطه ای میدان الکتریکی صفر باشد آیا پتانسیل نیز صفر است؟




لااقل کاهش پیدا می کند بالاخره!پتانسیل گرانشی با کاهش گرانش اطراف جسم کاهش می یابد. چیزی که کاهش می یابد چه بر سرش می آید؟


در حالت خودمونی ما کار انجام می دهیم تا بر پتانسیل گرانشی غلبه نماییم. جسم که خود به خود به سمت بالای سطح زمین نمی رود!! (خود به خود روی زمین می افتد یعنی زمین در جهت نیرو آن را می کشد - یعنی زمین کار انجام می دهد - یعنی پتانسیلی بوده که گرادیانش شده نیروی جاذبه در نتیجه میاد پایین! (قسمت آخر کلی نیست))

[seymour]

سوال اول:

می دانیم یک منبع نور بی نهایت پرتو آزاد می کند و هر پرتو با توجه به فرکانسی که دارد, انرژی خاصی را در خود دارد. و از آنجایی که بینهایت پرتو ضربدر مقدار خاصی انرژی, بی نهایت انرژی می شود, پس یک منبع نور هم قائدتا باید بی نهایت انرژی از خود ازاد کند! اشتباه حرف من کجا است؟

متوجه نشدم! مگر بی نهایت پرتو از منیع منتشر نمی شود؟
اینطور که گفتی نیست، و حساب و کتاب و فرمولهای مربوط به وضعیت فوتون های صادره از یک منبع نوری، و مقدار انرژی منتشره از منبع نوری مشخصه...

این مثال رو در نظر بگیر: فرض کن بخوایم تعداد فوتون هایی که هر ثانیه از یک لامپ ساطع میشه رو بشماریم(!) : ما اگه فرکانس نور رو بدونیم می تونیم انرژی هر فوتون رو حساب کنیم (E=h.f)... از سوی دیگه کل انرژی صادره (از منبع نوری) در ثانیه رو هم میشه حساب کرد که اغلب با همون واحد وات اندازه گیری میشه (خب وات هم که یعنی ژول بر ثانیه – پس فرضاً اگه منبع نوری ات یه لامپ 100 وات باشه، میشه 100 ژول در ثانیه) .. حالا کافیه کل انرژی (=همون 100 ژول) رو تقسیم کنیم بر انرژی هر فوتون تا تعداد فوتون ها مشخص بشه..