刚学到能源时 第一个概念即节能法则声明不能创造或摧毁能源
难为正常人消化但你会看到智慧和逻辑 如果你想深入点法律告诉我们 隔离系统总能量保持恒定所持有的能量只能从一种形式转换为另一种形式
也意味着我们不能孤立学习动能当运动能创建时,它实际上是从另一种形式能量变化-潜在能量当动能和潜在能并用时,它被称为物体总机械能
说到此,物体动能如何小于零或负经典牛顿力学中,这是一个外星概念-不可想象之事负动能是量子力学常用概念
文章试图回答问题-运动能负值吗?文章探索动能概念 特别是负动能在这里,你将学习所有你需要知道的负动能
动能是什么
物体动能定义为运动所拥有能量动能换句话说,当体运动时,它获取动能要更好地了解这一点,了解潜在能量很重要
潜在能量包含在对象中 因为它在系统位置和物理特性当对象静止时,它拥有最大潜在能量和零动能当强力对对象作用并开始运动时,它会失去潜在能量并增加动能
运动对象运动速度最大时动能最大物体开始减速 动能下降 潜在能量增加
公式计算动能
考虑质量对象m移动面上v速度令表面摩擦力为F对象势必减慢并停止停止前由对象行距为S
初始时物体动能最大化 并用它对抗摩擦力过程内对象会失去所有动能动能等同对象对距离摩擦力所完成的工作
i.e.动能=工作=强制x距离=FS
原创速度V1最终速度V2对象为0
牛顿二阶运动F=ma
举个例子 身体减慢 加速度为负
a=-F/m
牛顿第三法则提供v22=v12+2a
即02=v2+2(-F/m)S
-2FS/m=-v2
FS=2mv2
动能Ek=2mv2
动能单元
SI动能单元为Joule焦耳值为1kg.m2/s2CGS动能单元eg,相当于1gm.cm2/s2Engs比Joules小得多
1erg=10-7Joule
焦耳表示一牛顿力拉长一米时完成的工作量
动能计算方式
计算动能方程如上所解释,动能Ek=1.52mv2
表示运动对象动能与对象质量和运动速度平方成正比
动能计算实例
重力25k移动速度为10m/s
质量m=25kg和速度v=10m/s
动能Ek=1⁄2mv2=1⁄2x25x102=1250jules
500gm对象以80cm/s速度移动
ms=500gm
质量需要以千分之和速度表示 ms/s
m=500gm=0.5kg
动能Ek=1⁄2mv2=1⁄2x0.5x0.82=0.16jule
运动能负数吗
简单回答不
经典牛顿力学中动能指物体运动所拥有能量算术量表示它只有量度 无方向这就意味着它只能是积极的,不能是消极的。
m质量物体运动速度V使用方程Ek=1⁄2mv2计算动能质量和速度都是正数,不能为负数,它们的产值也不会为负数表示动能不能负
然而,这是经典牛顿机理学物理的其他分支中物质和能量不需与经典定义相容举例说,量子力学中, 能源概念比较复杂 并可能有负值
负动能量子力学常见概念
探索负动能概念
牛顿力学中 能量只能为正或零 量子力学中 只能为负以量子力学为例
量子力学不确定性原理表示不可能同时完全精度地知道粒子的方位和速度,如电子或质子越努力修复粒子位置 越少了解粒子速度 反之亦然
按照量子力学原理 空间真空可能自发出现 虚粒子配对并持续短时间其中一些粒子虚拟状态可能带负动能虚拟状态表示粒子位置在空间区域内仍然不确定
某些特定类型波,如水波或拉伸串波,也提供负动能实例某些波区动能有时会负值,即使这些区的潜在能保持正值添加时总能保持恒定
负动能概念和假设相当抽象复杂,无法用经典机械解释经典牛顿力学中动能绝对不可负
负动能意义
负动能概念仅适用于物理的某些分支和某些环境举个例子 量子力学和特殊波在这些例子中,能量概念变复杂反直觉行为并不符合古典理解和期望
量子力学不确定性原则允许某些带负动能区域粒子暂时存在,如果其位置在该区域内仍然不确定的话。出自物的二元性概念 既像粒子和波波粒二元性是元素基本属性之一 即粒子存于一分之一 并显示波类属性
负动能意义超出此范围说明共振和波干扰等现象在这种情况下,负动能带出正潜在能,导致恒定总能
即使在我们讨论负动能意义时 值得指出的是 概念并不适用于经典机械经典机理中动能只能为正或零
动能何时负
动能在经典机理中绝对不能负值,因为它直接与物体质量和速度平方成比例但在量子力学等其他物理分支中,在某些情况下负动能是可能的
假设对象向反向运动对象势必有负动能,因为置换为负当对象因摩擦作用而失去能量时,情况也是如此,结果速度下降
查找负动能实例时,可能无法从经典机理中找到实例,因为它只涉及按牛顿定律行事的大型机体。量子力学中查找负动能实例不难,因为在量子二元性下出现这种情况
量子力学粒子在某些情况下可能显示波相似性不确定性原理帮助我们更好地了解粒子行为表示无法精确判定粒子位置和动量粒子将存在于虚拟状态中,该粒子位置只能在特定区域内估计遇有这种情况,动能可能是负值的
负动能概念也在研究某些波时产生水波和波拉伸延串举例海浪中动能在某些地区可能为负值,即使潜在能为正值保证总能保持恒定这种行为将产生共振和波干扰等现象
负动能指什么
上文讨论过,经典机械学不可能有负动能然而,它有可能在其他物理分支中像量子力学让我们理解动能和潜在能之间的关系 当动能为负时
动能是指物体运动获取的能量,而潜在能量则指它因位置而拥有的能量。按照节能法则 能源不能创造或毁灭只能从一种形式转换为另一种形式正因如此,动能和潜在能紧密相联
单片物体不受外部力量干扰 动能和潜在能量之和恒定和总机能
对象的潜在能量取决于它相对于参考点的位置表示它可能是负数负能量密度时总能量可以是负数负能量密度表示该区域负能量比正能量多动能和潜在能都负时可能发生这种情况。或当负动能比正潜在能大
负动能不出现在经典机理中 并只在量子机理中出现 负总能也只在量子机理中出现因你需要负动能负总能
动能和潜在能之间的关系 和节能法则都属实
负动能常见问题
开工负动能作用
负动能帮助解释粒子行为 某些物理分支如量子力学并帮助理解波行为多介质
二叉现实环境中能观察负动能吗?
运动和能量日常物体通常由经典机械覆盖,在现实环境中发现负动能并不常见。量子力学和波浪行为中常见现实动能实例可见于水波和波由拉伸字符串形成的某些区域
3级负动能违反物理定律吗
完全没有动能是正或负,它仍然沿袭所有物理定律负动能值产生自量子力学定律和波粒二元性
4级是否可能将负动能转换为其他形式的能
对有可能不管是正或负值动能可转换为其他形式的能源,如潜在能节能法则将永远正确隔离系统总能保持恒定,即使它有负动能
底线
第一次对题“运动能负数”,回答定为“否”。因为在经典机械学中,这是不可能的动能量标度 微量无向或正或零
然而,当你考虑物理的其他分支像量子力学时, 你会意识到这是一个相当常见的概念量子力学和波粒二元性基本原则将导致动能负值的可能性
