Potentiële energie

kotje

Ik plaats een bolvormig voorwerp met massa M en straal R in een lege ruimte. Hoeveel potentiële energie maak ik dan in die ruimte?. De potentiële energie is negatief en 0 op oneindige afstand van het voorwerp.

Phys

Je zult iets specifieker moeten zijn.

* Bedoel je gravitationele potentiële energie?

* je kunt geen 'potentiële energie in de ruimte maken'

* plaats je dit met opzet in Relativiteitstheorie en niet in Klassieke Mechanica? (zo ja, waarom?)

kotje

Phys schreef:Je zult iets specifieker moeten zijn.

* Bedoel je gravitationele potentiële energie?

* je kunt geen 'potentiële energie in de ruimte maken'

* plaats je dit met opzet in Relativiteitstheorie en niet in Klassieke Mechanica? (zo ja, waarom?)

*Ja

*Waar is dan die gravitationele energie aanwezig?

*Met opzet omdat ik denk dat er een verband is met de relativiteitstheorie?

Bartjes

*Waar is dan die gravitationele energie aanwezig?

Is het niet zo dat energie altijd ergens aanwezig moet zijn omdat er via E = mc² massa mee correspondeert. De gravitatiewerking van deze massa is toch immers alleen bepaald als de plaats van deze corresponderende massa bekend is?

(Een vergelijkbaar probleem speelt nu in de perpetuum mobile discussie. Zie hier:

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?s...100#entry529258

Bericht 113 en verder.)

Phys

In klassieke mechanica is het antwoord 'geen', want gravitationele poteniële energie is een concept tussen twee massa's, terwijl hier slechts één object in het spel is.

In relativiteitstheorie is het al problematisch om een zinnige definitie te geven van potentiële energie. Zie ook hier.

Bartjes

In relativiteitstheorie is het al problematisch om een zinnige definitie te geven van potentiële energie. Zie ook hier.

Dank voor de link. Dit is dus kennelijk een van die zaken waarover de geleerden het nog niet eens zijn.

kotje

Uitgaande van de Wet van behoud van energie kunnen we noch energie maken noch laten verdwijnen. Zelfs de totale energie van het heelal zou kunnen 0 zijn ( negatieve gravitationele potentiële energie en andere energie positief). Trouwens vanwaar zou als er energie was die energie komen? Men vindt een zeer kleine waarde voor energiedichtheid heelal(Is dit niet ongeveer 1 waterstofatoom per m³?)

Terug naar mijn vraag. Als ik een lichaam met massa M in die lege ruimte (geen energie) breng dan verhoogt de energie met Mc²(rustenergie lichaam), dus wordt er in de ruimte rond het lichaam een energie gemaakt -Mc² zodanig dat de totale energie 0 blijft.

Ik denk dat Phys de interactie tussen één lichaam en de ruimte vergeet te vermelden en dat zijn link zeker het bestuderen waard is.

Phys

Ik denk dat Phys de interactie tussen één lichaam en de ruimte vergeet te vermelden

In mijn eerste zin schreef ik klassieke mechanica, daar bestaat het begrip 'rustenergie' niet. Vergelijk met electrostatica: de potentiële energie is de arbeid benodigd om een puntmassa vanuit het oneindige in te brengen. Aangezien de ruimte leeg is (er is geen gravitatieveld), kost het geen energie om de bol in lege ruimte te brengen. Nu de bol er is, kost het een zekere arbeid om een tweede massa vanuit het oneindige hierheen te brengen. Hoeveel, dat hangt af van de massa's van de twee (volgens de bekende formule U=-GmM/r). Oftewel: in klassieke mechanica is gravitationele potentiële energie een eigenschap van twee massa's samen, niet van een enkel deeltje.

Andere manier om in te zien dat - nog steeds in klassieke mechanica - er geen potentiële energie is: de potentiële energie hangt af van de positie(s). Maar in een lege ruimte, met slechts één object, is er geen mogelijkheid om afstand te meten (er is geen oorsprong, geen referentiestelsel).

Maggy

Als we heel simpel traditioneel ervan uitgaan dat energie het vermogen is om arbeid te verrichten, en omdat in deze hypothese gravitatie geen rol speelt, lijkt het mij ook redelijk simpel te stellen dat deze bol in deze setting geen arbeid verricht en geen potentie heeft om arbeid te verrichten dus Ep=0

Als je het hebt over rustenergie mc2, dan heb je het over heel iets anders dan potentiele energie. Maar waarom die de ruimte eromheen -mc2 maakt zie ik niet. De ruimte eromheen heeft toch geen massa of energie hoeveninleveren?

De energiedichtheid van het heelal is fiks onderwerp van debat, zowel op gebied van snaren (waarvan de berekeningen mij niets concreets zeggen) als op het gebied van dark mass en dark energy (nou gaan zware neutrino's nog altijd tegen mijn kennis en gevoel in, maar helaas, de argumenten dat ze toch zouden moeten bestaan lijken zwaarder dan de argumenten van het tegendeel)

Bartjes

Als we de bol nu eens geleidelijk aan opbouwen met materie die van uit het oneindige wordt aangevoerd. Dan hebben we een systeem met vele deeltjes. Vervolgens neem je de limiet voor een opbouw uit oneindig veel infinitesimale deeltjes. Ik meen ergens gelezen te hebben dat je zo op klassieke wijze een potentiële energie van de bol (beschouwd als systeem van oneindig veel deeltjes) uit kan rekenen. Ik kan het echter zo snel niet meer vinden.

kotje

Phys schreef:In mijn eerste zin schreef ik klassieke mechanica, daar bestaat het begrip 'rustenergie' niet. Vergelijk met electrostatica: de potentiële energie is de arbeid benodigd om een puntmassa vanuit het oneindige in te brengen. Aangezien de ruimte leeg is (er is geen gravitatieveld), kost het geen energie om de bol in lege ruimte te brengen. Nu de bol er is, kost het een zekere arbeid om een tweede massa vanuit het oneindige hierheen te brengen. Hoeveel, dat hangt af van de massa's van de twee (volgens de bekende formule U=-GmM/r). Oftewel: in klassieke mechanica is gravitationele potentiële energie een eigenschap van twee massa's samen, niet van een enkel deeltje.

Andere manier om in te zien dat - nog steeds in klassieke mechanica - er geen potentiële energie is: de potentiële energie hangt af van de positie(s). Maar in een lege ruimte, met slechts één object, is er geen mogelijkheid om afstand te meten (er is geen oorsprong, geen referentiestelsel).

Het is juist dat in de klassieke mechanica de ruimte leeg is en er volgens Newton geen beinvloeding is van een lichaam van de lege ruimte. Er is echter arbeid nodig om een massa van een andere massa naar het oneindige te brengen en hier spreekt men van potentiële energie of als naar oneindige van bingingsenergie.

Maar als men één object heeft in een lege ruimte heeft men wel een oorsprong( b.v. middelpunt van een bolvormig lichaam) en kan men wel een referentiestelsel maken en afstanden meten en dus wel over potentiale energie en potentiaal(potentiële energie per eenheid van massa) spreken en is er dus wel beinvloeding van de ruimte. Elk punt van de ruimte heeft een bepaalde potentiaal gekregen(

\(-\frac{GM}{r}\)

). Dat in de A.R. een massa de ruimte beinvloedt is evident.

De rest over rustmassa en zo(zie bericht) is een mogelijke uitleg van mij(zonder bewijs), omdat ik aanneem dat de totale energie heelal 0 is(anders moet men bewijzen van waar hij komt) en de energie van een lege ruimte 0 moet blijven ook als men er voorwerpen inbrengt (de potentiële energie is additief)

Bartjes

Hier staat wat ik bedoel:

http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_binding_energy

Phys

Maar als men één object heeft in een lege ruimte heeft men wel een oorsprong( b.v. middelpunt van een bolvormig lichaam) en kan men wel een referentiestelsel maken en afstanden meten en dus wel over potentiale energie en potentiaal(potentiële energie per eenheid van massa) spreken en is er dus wel beinvloeding van de ruimte. Elk punt van de ruimte heeft een bepaalde potentiaal gekregen(
\(-\frac{GM}{r}\)
).

Volgens mij zijn we het al de hele tijd eens:

Nu de bol er is, kost het een zekere arbeid om een tweede massa vanuit het oneindige hierheen te brengen. Hoeveel, dat hangt af van de massa's van de twee (volgens de bekende formule U=-GmM/r).

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Potentiële energie

Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti

Re: Potenti