Energia, tömeg, impulzus

Örökmozgók, 100% feletti hatásfok
Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15537)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 08:31

Több vitában megjelenő félreértések arra indítottak, hogy szenteljünk ennek a témának egy saját topic-ot.
Mint azt több helyen olvashatjuk, az energia az képesség a munka végzésére. Nem több és nem kevesebb ennél. Egy képesség. Bár Noether tételét szokás emlegetni az energia kapcsán arra való hivatkozással, hogy az energiára is érvényes a megmaradás tétele.
Ez ügyben az a gond, hogy Noether tétele:http://hu.wikipedia.org/wiki/Noether-t%C3%A9tel szerint:
"Kimondja, hogy ha egy (fizikai) rendszerben valamilyen folytonos („differenciálható”, azaz ha kis változtatáshoz csak kis változás tartozik a rendszer viselkedésében) szimmetria érvényesül, akkor ahhoz megmaradási törvény, illetve megmaradó mennyiség (az ún. „Noether-töltés”) tartozik."

Azaz ha nem differenciálható és vagy nem folytonos, avagy a szimmetria nem érvényesül, akkor ezen folyamatokra, munkavégzésekre nem érvényes Noether tétele.
Tehát csak azon energia folyamatokra érvényes a megmaradás, amelyek teljesítik Noether tételének teljesülési feltételeit. Ugyanez érvényes a tömegre és az impulzusra is.

Erre mondjuk, hogy:"Nem vész el csak átalakul!" - és bár tetszetős, de ez sem feltétlenül igaz.
Az viszont igaz, hogy az átalakulással minden folyamat kikerülhet Noether-tételének alapfeltételei közül.

Tömeg-energia ekvivalencia.

A wikipedia szerint:
"A tömeg-energia ekvivalencia a speciális relativitáselmélet egyik következménye, mely szerint a test nyugalmi energiája (E) megegyezik a tömeg (m) és a fénysebesség (c) négyzetének szorzatával:"

Nos, ez sem egészen pontos. Egy felől nem az 1905-ben megjelent Einstein féle cikkben, hanem az 1901-ben megjelent Lebegyev féle cikkben, Lebegyev vezette le (a fény) energia és a tömeg közötti ekvivalenciát. (
)
Lebegyev 1891-ben szerezte a "Fizikai tudományok doktora" címet a Strasbourgi Egyetemen.
Majd a Moszkvai Egyetem fizika professzoraként abból indult ki a kísérleti igazolásával és a levezetésével, hogy a fény t idő alatt, L=c*t hosszú oszlopot tölt ki, amely oszlopra merőleges "A" nagyságú felszínnel V=A*c*t térfogatban n darabszámú, m tömegű és ezzel ha egy-egy foton impulzusa
(*** Megjegyzés: I=p , azaz a továbbiakban az impulzust I-vel jelölöm, p megmarad a nyomás jelölésére.)
I=m*c akkor Iössz= m*c*n*A*c*t az az összes impulzus amit az A felületnek átad a t idő alatt becsapódó összes foton.
Azaz Iössz=A*n*t*m*c2 az összesen átadott impulzus, amelynek A felületegységre és t időre eső hányada, azaz az átadott összes energia:
Ef=Iössz/A/t=n*h*f =n*m*c2
azaz E=h*f (Planck féle h állandó és összefüggés felhasználásával)
n*E=n*h*f=n*m*c2 / n-el osztva minden oldalt..
E=h*f=m*c2 azaz röviden E=m*c2 .
Einstein gondolkodás nélkül átemelte az 1905-ös cikkébe ezt az összefüggést.

Pedig ha figyelmesebben elolvasta volna Lebegyev levezetését akkor felfigyelhetett volna arra, hogy ha V=A*c*t térfogatban van n darab foton, akkor a teljes térfogatból az A felületre érkező fotonok darabszáma nem V*n= n*A*c*t hanem csupán n darab.
De még akkor sem lett volna helyes a levezetés, ha n darab foton mindegyikének "v" térfogatot feltételez, mert ekkor a fotonok darabszáma n=V/v esetében n=A*c*t/v

Bár ez utóbbi feltételezéssel: Iössz=n*m*c azaz
Iössz=n*m*c = A*c*t/v*m*c --> Iössz=A*t/v*m*c2 összefüggésből az A felület egységre és t idő alatt beérkező fotonok esetében egy fotonra az átadott összes energia:
Ef=(A*t/v*m*c2 ) / (A*t) ---> kapott függvényből
Ef=m*c2/v lett volna az egy fotonra jutó energia nagysága.

Most persze többen felrikolthatnának, hogy:" Hogy lehetne E=I/A/t ?"
Mert az még rendben lenne, hogy F=I/t De az F/A az már nyomás érték azaz p=F/A és nem energia!
Nos, igen. p azaz nyomás: p= m*c2/v lenne az a nyomás érték amit egy darab v térfogatú foton létrehoz, ha Lebegyev levezetése jó lett volna.
És miután E # p*v = m*c2 így kész csoda, hogy a rossz levezetés ellenére
E=m*c2 alakban került be a tudomány történelembe.

Persze mielőtt még azon aggódnánk, hogy az E=m*c2 kísérletileg igazolt, akkor
hogyan lehetne hiba, gyorsan hozzáteszem, hogy http://hu.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1zt%C3%B6rv%C3%A9ny p*V=n*R*T összefüggés nyomán, "véletlenül" helyes a módosított levezetés.
Ugyanis n darab T hőmérsékletű atom esetében (ahol R az egyetemes gázállandó (8,314 J/mol.K)
http://hu.wikipedia.org/wiki/Egyetemes_g%C3%A1z%C3%A1lland%C3%B3 )
valóban energia értelmű.

Tehát az E=m*c2 bár 110 évvel ezelőtt hibás levezetésből születve, végül is helyesen, majd 106 évvel ez előtt szerencsés módon bekerült Einstein dolgozatába.

Végezetül kiemelendő, hogy a szerencsés véletlen nem igazolja a Noether tétel kizárólagos érvényesülését. Csak azon folyamatokra érvényes, amelyekben a tétel alkalmazhatóságának feltételei teljesülnek. Azaz nincs ezidáig igazolva sem az impulzus, sem az energia és ezzel még az anyag megmaradásának tétele sem.
Így nem marad más, igazoljuk! Vagy az érvényességi körök határait jelöljük ki.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15546)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 10:38

Azt már Lebegyev kijavított levezetéséből láttuk, hogy a "V" térfogatból "A" felületre "t" idő alatt "v" térfogatú fotonokból álló, "I=m*c" impulzusú fény p nyomást fejt ki az "A" nagyságú felületre t ideig, akkor p=m*c2/v azaz p*v=n*RT=m*c2=h*f röviden E=m*c2 ekvivalencia érvényesül.
Azaz érvényesülhetne, ha a fotonnak lehetne "m" tömege és "v" térfogata.

Most ezen az apróságon (időlegesen) túllépve azt a folyamatot szemléljük, amelyben az energia egyik megjelenési formája átalakul egy másik megjelenési formává.
Azaz E energia az anyagra "t" ideig p=F*t nyomást gyakorolva megváltoztatja az anyag mozgás állapotát.
Logikusnak tűnik az a felvetés, amely szerint ha az ennyire "külön nemű" megjelenési formák átalakulhatnak egymásba, akkor az egymással "rokon" mozgásnemek is átalakulhatnak egymásba.

A példa kedvéért vehetünk két kiterjedés nélküli tömegpontot, mereven összekötve egy tömegtelen rúddal. és másik két tömegpontot egy összenyomott, tömegtelen rugó két oldalára.
Engedjük el a rugót, ekkor a tömegpontokat egymással ellentétes irányban szétlökve 2*I=2*m*v impulzust kelt, ha a rugó a megereszkedése közben F átlag erővel t ideig nyomta a tömegpontokat azaz 2*I=2*F*t=2*m*v
Az egyik tömegpont halad a végtelen felé impulzusa I=m*v, a másik tömegpont a rúdra rögzített tömegpontok egyike felé szintén I=m*c impulzussal, de miután az irányuk ellentétes a két impulzus összege: Ieredő= m*v-m*v=0
Tehát Noether tételében szereplő szimmetria érvényesül erre a mozzanatra. Az impulzus megmaradó mennyiségnek tekinthető ebben a mozzanatban.

A rúdra rögzített tömegponttal ütközzön össze a feléje tartó tömegpont. Az ütközéssel az eddig haladó átadja impulzusát a rúdra rögzítettnek és megáll. A rúdra rögzített pedig I=m*v impulzussal haladóvá válik.
Tehát Noether tételében szereplő szimmetria érvényesül erre a mozzanatra is. Az impulzus megmaradó mennyiségnek tekinthető ebben a mozzanatban is.
Csakhogy a rúd miatt és amiatt, hogy a rúdon lévő másik tömegpontra nem hatott F=I/t erő, relatívan a két tömegpont forgásba kezd a közös tömegközéppontjuk körül, miközben az erőkarként működő rúd felénél ható erő nagysága Fk=I/t/2=F/2 ez az erő t ideig hatva
a tömegközéppontra Ik=t*F/2 impulzus hoz létre a tömegközépponton.
Azaz a rúd két végén forgásba jövő tömegek együttes kerületi lendülete azaz perdülete:
Lk=I-Fk*t= I/2

Vagyis Noether tételében szereplő szimmetria érvényesül erre a mozzanatra is olyan módon,
hogy a szimmetriában szereplő tagok eltérő "neműek", mégis érvényes: Az impulzus megmaradó mennyiségnek tekinthető ebben a mozzanatban is.

Most változtassuk meg az elrendezést annyiban, hogy a rúdra rögzített m tömegű tömegpontok helyett, két rúdra, összesen 4 db m/2 tömegpontot rögzítve ismételjük meg a kísérletet.

Az eredmény az előzőekből is látható módon, két forgás, amelyben két rúdon egymással ellenkező irányban forgó tömegek, amelyeknek a tömegközéppontjai együttesen
Ik=2*I/2/2=I/2 impulzussal haladnak a rugó által útba indított I=m*v impulzusú tömegponttal szembeni irányban.
Így bár az impulzusokra önmagukban nem teljesül Noether tétele, de az impulzusok és a Lendületek összegzésével már teljesül a szimmetria tétel.
Bár igaz szimmetrikusan elhelyezkedő aszimmetria elrendezéssel.

Most kössük mindkét forgóra egy-egy elektromos dinamót (Jedlik Ányos, 1856 http://hu.wikipedia.org/wiki/Jedlik_%C3%81nyos#A_dinam.C3.B3_elv)

Ekkor a szimmetrikus forgás impulzus keltés nélkül elektromos energiává alakul.
A mozgók impulzusai pedig egyik irányban I a másik irányban azaz előjellel is jelölve: -I/2
Azaz az egy rendszerben keltett impulzusok aszimmetriát mutatnak, ezért nem érvényes rájuk a
Noether tétel.
Az eredő impulzus Iössz=I-I/2=I/2
Vagyis megállapítható, hogy az aszimmetrikusan eltrendezett szimmetrikus hatások eredője lehet aszimmetrikus.
Az impulzus pedig nem minden esetben megmaradó mennyiség.

A felvázolt esetben az energia ezen mozzanatban még megmaradó mennyiségként van jelen, hiszen az egyik tömegpont I=m*v impulzusa egyben E= m*v2/2 mozgási energiát jelent az egyik, a másik oldalon pedig a dinamókkal termelt villamos, valamint a mozgók impulzusa által hordozott mechanikai energia összesen E=Ev+m*v2/2/2
Azaz a rugóban kezdetben tárolt 2*E energia jelen van a két tömegpont csoport alkotta rendszerben.
Tehát az energia szimmetriája teljesül, azaz Noether tétele szerint a folyamat eddigi szakasza teljesíti az energia megmaradás tételét.

Javítás: F*t ( néhol elírásként p=F/t szerepelt. Elnézést kérek érte!)
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára Gézoo 2011.03.31. 13:54-kor.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15547)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 10:50

@Gézoo (15546): Folytatásként a távolodó tömegponthoz relatívan nyugvó elrendezéssel, a perdületes oldallal szimmetrikusan, de azzal ellentétes oldalon helyezzünk el egy 2*E energiával összenyomott rugót, m tömegponttal és a két merev rudas forgásra képes tömegpontokkal.

Nyilván ekkor ha elengedjük a rugót, akkor az eddig E=m*v2/2 mozgási energiájú tömegpont mozgási energiája Eössz=E-E=0 azaz megáll az eredeti tömegpont párjához viszonyítva.
A rugó által ellökött tömegpont szintén megáll miután az ütközéssel átadta impulzusát a forgóknak.

Így a teljes rendszerben maradó energia a dinamós átalakítás után:
2*Ev+2*E/2/2=2*E

Csak az a gond, hogy a rugókba tárolt energia 2*2*E=4*E Vagyis a folyamatban a szimmetrikusan elrendezett aszimmetrikus mozgásokba befektetett energia fele elveszett.

Tehát az aszimmetrikus elrendezés következtében Noether tétele nem érvényesülhetett, így kijelenthető, hogy az összes olyan folyamatban ahol szimmetrikus elrendezésű aszimmetriák hozhatók létre, nem érvényes Noether tétele, azaz nem megmaradó mennyiség az energia sem.

Vagyis az impulzus, a tömeg és az energia megmaradás szigorú feltétele a szimmetrikus aszimmetriák kizárása.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15551)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 11:09

@vaskalapos (13988):
vaskalapos írta:Van eredmenye. Elmentel Fehervarra, ott voltal, es visszajottel.
Minden turista ezt csinálja, és közben élményeket gyűjt be.
Érdemes lenne ezen a ponton Hawking elméletét figyelembe venni. (A fizikusok szerint információ nem semmisül meg, a feketelyuk viszont végleg elnyeli.)
Szóval itt arra gondolok, hogy a mozgásállapot megváltozásával a felgyorsított test is információt kell begyűjtsön, és ennek is kell legyen ekvivalens energiája (mint az E=m c2).
@Gézoo (15550):
Gézoo írta:Nyitottam az energiának, impulzusnak, tömegnek egy külön topic-ot. Javaslom, hogy ezt az odaillő témát vigyük is oda át.
OK

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15552)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 11:12

@zsolt68 (15549): A felvetéseid jók. Valóban szemléleti kérdések is közre játszanak abban, hogy mit nevezünk munka végzésnek.
És valóban, a mozgásállapot változtatások során van amikor elsugárzódik a befektetett energia egy része. (Például hő és/vagy más elektromágneses sugárzás formájában.)
Más része a mozgásállapotot úgy változtathatja meg, hogy a kezdeti munkavégző képesség megszüntetése másik munkavégző képesség felhasználásával történik meg.
Azaz van olyan amikor az energia megmaradó és van olyan amikor nem megmaradó mennyiség.

Én a fentebbi posztokban eddig, csak odáig jutottam el, hogy ha kizárjuk egy folyamatból a szimmetrikus aszimmetriákat, akkor az energia megmaradó, ha nem zárjuk ki, akkor nem megmaradó.

Kérdés az, hogy van-e más, hasonló hatást okozó feltétele a megmaradásnak illetve a nem megmaradásnak.

És persze gondolom sokak számára sokkal érdekesebb lenne a nem megmaradó oldal fordítottjának a leírása, azaz amikor nem eltűnik az energia, hanem "keletkezik".

Avatar
Gábor
Hozzászólások: 2318
Tartózkodási hely: Finnország

Energia, tömeg, impulzus (15553)

HozzászólásSzerző: Gábor » 2011.03.31. 11:14

@zsolt68 (15551): Ne haragudj, de elöbb talán azt mond meg mi az-az informácíó, mielőtt azon agyalsz mi lesz vele. Szóval, mivel mi lesz? Saját szavakkal ha lehet.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15555)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 11:16

@zsolt68 (15551): Ez is érdekes felvetés. Információ=m*c2 Bizonyos értelemben igaz is. Legalább is ami az információ hordozóra érvényes, azaz például a fotonokra.
Hiszen a fotonok részvétele nélkül nincs változás, így az információ sem lehetséges.
Csak az lenne a nagy kérdés, hogy hogyan vezessük le az ekvivalenciát?

Avatar
Gábor
Hozzászólások: 2318
Tartózkodási hely: Finnország

Energia, tömeg, impulzus (15557)

HozzászólásSzerző: Gábor » 2011.03.31. 11:24

@Gézoo (15552):
szimmetrikus aszimmetriákat
Ez jó. Kicsit túlságosan szimmetrikus az aszimmetriád...
Információ=m*c2
Ez se rossz, az információ helyére nagy "E" szokás írni, ami a test nyugalmi energiája, mások az információ alatt teljesen mást értenek. De nem baj, nyelvújítással lehet a legjobban fizikát művelni. Hasznos információ volt számomra, bocsánat hasznos nyugalmi energia volt számomra - oh, mintha így már nem is lenne olyan értelmes a mondat. Persze, tudom, mert rosszul helyettesítem be...

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15560)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 11:34

@alagi (14058):
alagi írta:Ha az elmozdulas az erovel ellentetes iranyu, akkor a munkavegzes negativ! Azaz az ossz munkavegzes nulla.
Ügyes bűvész trükk. Kár, hogy a negatív munka nem alakul vissza a megevett hamburgerré (vagy egy autó esetén benzinné).
Szóval amikor felgyorsítok egy labdát, akkor pozitív munkát végzek rajta. És amikor lelassítom, akkor a labda végez munkát rajtam. Ebben a megfogalmazásban tényleg érvényes az energiamegmaradás. Viszont ahhoz, hogy a labda munkát végezhessen rajtam, ahhoz nekem valamilyen energiaforrást kell felhasználnom. Mondjuk megeszek egy újabb hamburgert (vagy ha labda helyett egy plató tégláról van szó, akkor elégetek néhány deci benzint). A benzin egy része hővé alakul, másik része pedig negatív munkát végez, de ez nem alakul hővé. Szóval ez egy paradoxon.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15561)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 11:44

@zsolt68 (15560): Nem feltétlenül paradoxon. Szemléljük úgy, hogy a mozgatandó tömeghez viszonyítva álló helyzetből benzin v. hamburger szóval energia felhasználásával hozunk létre mozgás állapot változást.
Így a már mozgóhoz viszonyítva nyugvó rendszerben szintén "benzin v. hamburger szóval energia felhasználásával hozunk létre mozgás állapot változást."
Ha a két változás ellentétes irányú és egyenlő nagyságú, akkor a befektetett energiának az a hányada amelyet a mozgásállapot változtatásokra fordítottunk (, na igen, mert a benzin a hamburger kémiai energiájának egy része például hővé alakul, azaz nem a teljes mennyisége alakul mozgási energiává,) egymást semmisíti meg.

De ez nem csoda, hiszen szimmetrikus aszimmetria van a folyamatban az ellentétes irányok és mozgásállapot változtatások következtében. (Miután a változás iránya és a mozgások irányai aszimmetrikusak.)

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15566)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 11:56

@Gábor (15557): Oké, elismerem kicsit szokatlan. És vehettem volna Marci fiam tételét példaként:
Fogunk egy kifeszített rugót, egyik oldalára egy m tömeget, a másik oldalra két, összesen m tömegű jojót rögzítünk.
Amikor elengedjük a rugót, akkor az F átlag erő ami hat az m tömegre t ideig, p=F*t impulzust hoz létre a tömegen, valamint a jojókon L=F*t/2 perdületeket és pj=F*t/2 eredő impulzust. (Ahol L+pj=F*t)
Így a jojók+tömeg alkotta "rendszerben" a keltett impulzus pössz=p-pj>0

A fentebbiek nyomán ez azért lehetséges mert aszimmetria van a rendszerben.
Nyilván ha a jojókat eltakarná egy doboz, és csak azt látnánk, hogy egyik oldalról is m tömeget, a másik oldalról is m tömeget húz a rugó, de a doboz mozgása eltér a tömeg mozgásától a kezdeti tömegközépponthoz viszonyítva. Akkor mi lenne az első szavunk?

Talán ez: Aszimmetrikus a mozgás..

Javítás: F*t ( néhol elírásként p=F/t szerepelt. Elnézést kérek érte!)
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára Gézoo 2011.03.31. 13:56-kor.

Avatar
alagi
Hozzászólások: 1274

Energia, tömeg, impulzus (15568)

HozzászólásSzerző: alagi » 2011.03.31. 12:00

@zsolt68 (15560):

Ez nem buvesz trukk, meg csak nem is paradoxon. Egyebkent erre a kerdesedre a magyarazatot is leirtam a topikban, de nem olvasol.

A labda munkat vegez rajtad, csak az emberi test nem egy hatekony szerkezet az ilyesfajta munkavegzes ujrahasznositasara. Ha epitenel egy utkozot, amihez egy kis elektromotort kapcsolnal (megfelelo attetelekkel, fogasleccel), akkor ezt az energiat fel tudnad hasznalni.

Az autot is lehet ugye haromfelekeppen fekezni:
1. Regenerativ fekezes a'la hibrid auto, itt a mozgasi energia visszamegy az akkumlatorba.

2. Fektarcsa, itt a mozgasi energia hove alakul.

3. Hatramenetbe rakjuk a kocsit, aztan nagygaz, es fel a kuplung. Itt is hove alakul a mozgasi energia, plusz meg az az energia is amit a benzin elegetesebol nyertunk.

Az hogy valaki eppen egy nagyon hatekonytalan modon fejti ki egy erot, nem jelenti azt hogy nem lehetne sokkal hatekonyabban, sot energianyereseg mellett ugyanazt az erot kifejteni. Az 1., 2. , 3. esetben az ero mindig ugyanaz, csak a hatekonysag kulonbozo.

Altalanos iskolaban hetekig van szo errol is, hogy megertse az ember hogy az elfaradas merteke nagyon rossz intuciot ad a vegzett fizikai munka mennyisegere vonatkozoan.

http://www.vilaglex.hu/Fizika/Html/Energia.htm
http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Munka.htm

Folytassuk a korrepetalast:

Ha hetedikben nem jottetek ra, akkor segitek hogy lehet konnyen formulak nelkul eldonteni hogy tortent-e fizikai munkavegzes: Ha az embert tudnad helyettesiteni egy csak "surlodasra kepes" robottal, akkor nem tortent munkaveges.
Peldaul:
100 kg-os zsak tartasa 1 ora hosszat: nem, mert felrakhattad volna egy asztalra is
100 kg-os zsak cipelese konstans magassagon: nem, mert kisauton, ha figyelsz hogy a surlodas kicsi legyen akkor egy poccintessel is megteheted
100 kg-os zsak cipelese fol a lepcson: igen, itt kell egy aktiv munkavegzo
100 kg-os zsak cipelese le a lepcson: nem, itt kiskocsi + fek (+sin hogy ne zotykolodjon :) ) is megteszi.
labda megallitasa: nem, egy deszkat eleraksz az is megallitja, a mozgasi energiat hove disszipalva.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15573)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 12:21

@alagi (15568): Szóval csak leírom. A liftezős példában szimmetrikus a mozgás, akár cipeljük, akár ellensúlyos lifttel emeljük és süllyesztjük le a zsákokat.
Így az energia megmarad, csak más megjelenési formájúvá alakul.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15576)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 12:37

@alagi (15568):
alagi írta:Ha epitenel egy utkozot, amihez egy kis elektromotort kapcsolnal (megfelelo attetelekkel, fogasleccel), akkor ezt az energiat fel tudnad hasznalni.
"De nem érte meg, Dadus!" (c) Ványa bácsi
Nem azt az esetet vizsgáljuk, ha a nagymamám gőzmozdony lenne.
Ha az energiát nem valamiféle konzervatív erőtérben tároljuk, hanem irreverzibilis folyamatból nyerjük (= a labda elkapásából nem lesz hamburger), akkor a labda elkapására fordított negatív munka hova lesz?
Ha esetleg azt hoznád ki, hogy a labda elkapásához több hamburgert kell enni, mint a felgyorsításához, azt még valahogy meg tudnám érteni, bár nem könnyen.

De ha már felmerült az energia-információ egyenérték...
Szerintem azért nem értjük egymást, mert jelenleg éppen információval semmisítünk meg információt.

Avatar
alagi
Hozzászólások: 1274

Energia, tömeg, impulzus (15578)

HozzászólásSzerző: alagi » 2011.03.31. 12:49

@zsolt68 (15576):

Jaj, de nehezen megy ez.
Meg egy utolsot segitek, de aztan mar magadtol probald meg.

Ha az energiát nem valamiféle konzervatív erőtérben tároljuk, hanem irreverzibilis folyamatból nyerjük (= a labda elkapásából nem lesz hamburger), akkor a labda elkapására fordított negatív munka hova lesz


Hove alakul a karodban levo izomban.

Eddig is tudtuk, hogy lehetseges kulonbozo hatasfoku hoerogepeket (es mindenfele energiatalakito gepeket) kesziteni. Ha te egy rosszat hasznalsz az bizonyitja hogy nem marad meg az energia?
Ha regi Ladaval mesz fel a hegyre, ami 15 litert eszik szazon, egy Prius helyett, ami 4-et, vagy a gozmozdony helyett, ami 30 kg szenet eszik, az bizonyitja hogy nem marad meg az energia? (gy.k. tegyuk fel hogy az osszes auto es mozdony ugyanolyan nehez)

De ha már felmerült az energia-információ egyenérték...


Agyuval losz verebre. Raadasul egy olyan agyuval, amivel loni se lehet, helyette felrobban, ha erted mire gondolok. ;)

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15581)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 12:57

@alagi (15578): Teniszeztél már úgy, hogy közben görkori volt a lábadon?
Csak azért kérdezem, mert a magyarázataidban nehezen választható el az egyenes vonalú mozgások azon része amelyben a gyorsulásra azaz a mozgásállapot változásra fordított energia van és az energia átalakítással más megjelenési formájúvá alakított energia hányadhoz tartozó része.
Te legalább tudod, hogy hova gondoltad a kettő rész határát?

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15582)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 12:59

@alagi (15578):
alagi írta:Hove alakul a karodban levo izomban.
Szóval akkor a lendület egy ugyanolyan konzervatív "mező", mint a gravitáció vagy az ideális rúgóerő? A labdában tárolt energiát hővé alakítják az izmaim, és ehhez még nekem is hővé kell alakítanom egy adag hamburgert...
Kicsit komplikált. (Vagy én vagyok ma még a szokásosnál is tompább.)
Ez a kémiai energia nehezen számolható. Valami érthetőbb modellt kellene választani.

Felmegy a trabant a hegyre... Bár az nem mozgásállapot, hanem potenciális energia. Na mindegy.
Tegyük fel, hogy amikor lefelé jön, nem a kéziféket használja, hanem a motorféket. Vagyis megint csak benzint pöfög el közben, viszont a helyzeti energiából nem lesz benzin. Lefelé jövet nyilván kevesebb benzint használ, mint amikor felfelé megy. (Bár ebben sem vagyok biztos.)
Legyen trabant helyett egy kamion, sok tonnával megrakva. Ilyenkor a motor súrlódása már nem elég (különben nem tudná felvinni a hegyre a rakományt). Tehát ilyenkor a motornak "ellenfázisban" kell munkát végeznie.

Avatar
alagi
Hozzászólások: 1274

Energia, tömeg, impulzus (15586)

HozzászólásSzerző: alagi » 2011.03.31. 13:17

@zsolt68 (15582):

Tegyük fel, hogy amikor lefelé jön, nem a kéziféket használja


B+, pont errol irtam itt viewtopic.php?p=15568#p15568
olvasd mar el amiket irtam, ott a valasz.

A labdában tárolt energiát hővé alakítják az izmaim, és ehhez még nekem is hővé kell alakítanom egy adag hamburgert...
Kicsit komplikált. (Vagy én vagyok ma még a szokásosnál is tompább.)


Most irom le szazadszor, hogy az nem erv semmire, hogy ismerunk rossz hatasfoku munkavegzo rendszereket, (vagy akarcsak rossz hatasfoku fekeket, ahol meg benzint is kell egetni.)

@gezoo:
Te foztel mar ugy paprikas krumplit hogy kozben fejenalltal?
Csak azert kerdezem mert az irasaidban egyatalan nem lathato, hogy hol a hatarvonal az orbitalis baromsagok es az ertelmes gondolatok kozott. Talan azert mert mindig csak az egyik szerepel az irasaidban.
(Egyreszt sehol sem korlatoztam magam egyenes vonalu mozgasra, masreszt csak a te szamodra nehez elvalasztani hogy mikor milyen munkavegzessel mi tortenik. Javaslom olvass el egy hetedikes fizikakonyvet, meg a fenti korrepetalos hozzaszolasomat is.)

Ez volt a legeslegutolso hozzaszolasom ehhez a temahoz (de tenyleg :) ) ennyibol mar meg tudnatok erteni ha ertelmezve elolvassatok amiket irtam.
TOvabbi jo gondolkodast,
alagi

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15587)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 13:27

@alagi (15586):
"@gezoo:
Te foztel mar ugy paprikas krumplit hogy kozben fejenalltal? "
:D Vicces. A fejenállás az energia, tömeg vagy impulzus?

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15590)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 14:07

Egyszerűsítsünk. Legyen egy biliárdgolyó, kezdetben nyugalomban van.
A mozgásállapotát úgy változtatom meg, hogy egy másik biliárdgolyót lökök neki. Ekkor az 1. számú golyó elindul, a második pedig megáll. A súrlódást hanyagoljuk el. Az 1. számú golyó felgyorsításához a 2. számú golyó energiáját használtuk fel. Tegyük fel, hogy ez az energia lett valamiből, 100% hatásfokkal. Na most van egy mozgó biliárdgolyónk, meg egy másik, aminek az energiáját elhasználtuk.
Ha most az 1. számú golyót meg akarom állítani, akkor ehhez kell egy harmadik golyó. (Ha a harmadik golyó áll, amikor az első nekiütközik, akkor energiát cserélnek, vagyis az 1. golyó megáll, a harmadik elindul. Nem jó a példa.) Inkább nézzük azt az esetet, hogy az 1. golyót meg akarom fordítani. Akkor kell egy harmadik golyó, ami azonos nagyságú, de ellentétes sebességgel mozog. Az ütközés után mindkét golyó (1. sz. és 3. sz. is) megfordul. Vagyis a 3. golyó energiáját nem füstöltem el. (Megint nem jó a példa.)

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15601)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 16:02

Lecture 15: Momentum and its Conservation Lendületmegmaradás.

Lecture 21: Torque Nem a tömegközépponton átmenő hatásvonalú erő hatása. (Kb. a 15 percnél.)
A kiterjedt test kap egy lökést. A tömegközéppont egyenesvonalú egyenletes mozgást végez a kölcsönhatás után. (Demonstráció kb. 24 percnél.)

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15605)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 16:36

@zsolt68 (15601): Nagyon jók a filmek! :)

( Mondjuk én ezt úgy szoktam bemutatni, hogy egy skálázott erőmérővel négyzethálós háttér előtt pöcköltetem meg a próbatestet. Úgy egyértelműbb az impulzus iránya és nagysága.)

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15609)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 16:49

@Gézoo (15605):
Mondjuk a Coriolis erő teljesen kimaradt. Helyette van majom vadászat. :D

Visszatérve a korábbi kérdésre, most nekem az nem világos, hogy a forgáshoz szükséges többlet energia miből számazik.
I = F Δt
F = m a
Δp = m a Δt = I

E = 0.5 m v2 = 0.5 m a Δt2

A tömegközéppont gyosulása ugyanakkora, akár a tömegközépponton át hat az erő, akár excentrikusan. Viszont az utóbbi esetben a forgáshoz is tartozik energia.
ΔL = Θ β Δt
E = 0.5 Θ ω2

Továbbá, ha az erő egy ütközésből származik, akkor nyilván csak az ütközés energiáját lehet felhasználni. Az egyik esetben tisztán kinetikus energiává alakul, a másik esetben egy részéből forgási energia lesz. Na most ezen el kellene gondolkodni, hogy akkor a két esetben az erő talán nem ugyanakkora.
Nem könnyű kiszámítani, mert ha a szélén találja el, az a pont nagyobb sebességet ér el, és talán más lesz a kölcsönhatás ideje.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára zsolt68 2011.03.31. 17:13-kor.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15614)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 17:05

@zsolt68 (15609): :) Neeem ugyanakkora..
Nézzük az erőhatás nagyságát!
Ahol az ütközés történik ott I=F*t impulzus hat.. a túlsó végén I=0 azaz zéró. A rúd, mint egy emelő "működik" Amelynek a felezőjén van a tömegközéppont. Így a tömegközéppontra ható impulzus hányad Itk=F/2*t ezért fog a tömegközéppont fele impulzussal haladni.
A meglökő impulzus másik fele a perdület létrehozására fordítódik.
(Természetesen ez csak a vázolt karcsú(vékony)-hosszú téglatest vagy a tömegtelen rúd két végpontjában lévő m/2 tömegek esetére érvényes. Más alakú testek esetében a tömegközépponttól való távolság nem a geometriai hossz felénél van.)

Azaz a meglökő impulzus oszlik szét, a haladó mozgás impulzusára és a perdületre.

"A tömegközéppont gyosulása ugyanakkora, akár a tömegközépponton át hat az erő, akár excentrikusan."
A gyorsulás az adott pontbeli mi tömeghányad és az ugyanabban a pontban ható erő Fi a=Fi/mi adja.
Egyébként a tömegközéppont ugyanazon idő alatt fele akkora utat nem tehetne meg ha a gyorsulása azonos nagyságú lenne a szélső pont gyorsulásával.

A "fele távolságból" az is látszik, hogy a tömegközéppont gyorsulása csak fele a szélső pont gyorsulásának.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15618)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.03.31. 17:24

@Gézoo (15614):
:oops:
Na jó, egy tömör rudat nehezen tudok kiszámolni. Egyszerűsítsünk.
Legyen két pontszerű tömeg (vagy inkább biliárdgolyó), amit egy "súlytalan" rúd köt össze.
A két összekötött álló biliárdgolyó egyikének nekilökök egy mozgó (pios) golyót. Az álló golyó elindul, és amíg a rúdra merőlegesen akar mozogni, addig ebben nincs korlátozva, vagyis a piros golyó megáll, a meglököt fehér golyó pedig elindul. De ez az állapot csak nagyon rövid ideig tart, mert akkor elkezdi vonszolni a másik fehér golyót a rúd végén.
Rosszul közelítettem meg a problémát, mert így integrálni kellene...

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15620)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 17:38

@zsolt68 (15618): Nem rossz az.. Egészen jó! Csak vidd tovább..

Tehát meglökjük az egyik golyót ÉS! vele a rúdra és ezáltal a rúd felezőjén lévő tömegközéppontra F/2 erővel hatunk. A másik golyóra még mindig nem hat erő, így az nem is gyorsul.
Viszont a meglökött golyóhoz viszonyítva a tömegközéppont fele sebességgel haladna az ugyanazon ideig ható, de fele akkora erő és ezzel a fele akkora gyorsulás hatására.

A túlsó golyó még mindig nem mozdul. De majd most!

Azt tisztázzuk, hogy a tömegközéppont fele impulzussal szépen egyenletes v sebességű haladásba kezdett a gyorsulás hatására.

Most üljünk rá erre a középpontra és nézzük meg, hogy kinek, és milyen irányú impulzusa van a középpontból nézve!?

A meglököttnek előrefelé mutató érintő irányú fél/2 a másiknak hátrafelé mutató érintő irányú fél/2 impulzusa van. Azaz A rúd két végére egyenlő nagyságú, de ellentétes irányú erő hat a középpontból nézve.
Az pedig nem más mint az M=2*R*Fi forgató nyomaték.. ahol az R a rúd hosszának fele, Fi*t a relatív impulzusok nagysága.. mert ne feledjük a középponton ülünk, azaz a középponthoz relatív mozgásokat látjuk.

Vagyis nem "húzza maga után".. hanem az M forgató nyomaték hozza forgásba a golyókat a haladó tömegközéppontjuk körül.

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15622)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.03.31. 17:54

@Gézoo (15620):
Azaz A rúd két végére egyenlő nagyságú, de ellentétes irányú erő hat a középpontból nézve.


Igen, az erohatas attol fugg, hogy honnan nezzuk.

Ha a meglokott pontbol nezzuk, akkor ugy latjuk, hogy a mi pontunkat megerinto golyo a rud masik vegere hatott, meghozza a sajat mozgasaval ellentetes erovel!

Azt latjuk, hogy jott egy piros golyo, megerintette a mi pontunkat es ettol elindult visszafele, es ugyanekkor megindul visszafele a velunk kapcsolatban levo masik feher golyo is.

Tehat egy golyo utkozese egy tavoli golyora hat, nem arra amelyikkel utkozik, es az utkozes az nem tolo, hanem huzoero.

Igen, ez az igazi alternativ fizika.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15624)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 18:15

@vaskalapos (15622): Ezért talán Einsteint kellene hibáztatnod.
Az ő ötlete volt a relatív sebesség.
Ha pedig a sebesség relatív akkor bizony a tömeggel adott szorzata azaz a lendület is relatív.
Ha pedig a lendület relatív akkor a lendülettel ekvivalens F*t is relatív. Azaz maga az erő is relatív.
Úgyhogy Albert bácsihoz mehetsz panaszra ha nem tetszik :) és ne nekem reklamálj!
Gyorsan még azt is elmesélem, hogy Einstein szerint még az energia is relatív, még mielőtt azért is nekem reklamálnál.

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15625)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.03.31. 18:33

@Gézoo (15624):

Miert panaszkodnek, ez nagyon tetszik. Igazi alternativ vilag.

Ne bujj Einstein moge, nem o talalta ki a vilagot, de meg a kulonbozo viszonyitasi rendszerek lete sem az o otlete. Olyat viszont, ugy velem, Einstein nem allitott, hogy ket test kozott hato ero merteke es iranya attol fugg, hogy honnan nezzuk.
Ez a te alternativ fizikad, legyel buszke ra.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15627)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 19:42

@vaskalapos (15625):
Ne bujj Einstein moge, nem o talalta ki a vilagot,
A világot nem, de a relativitást igen.. és abban az energia és az impulzus relatív.
És mint említettem, a relatív impulzus ekvivalens a relatív erővel.

Ja és még valami, ezek még mindig Galilei, Maxwell és Einstein "alternatív fizikai kitalációi."

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15628)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.03.31. 19:48

@Gézoo (15627):
És mint említettem, a relatív impulzus ekvivalens a relatív erővel.



szerinted

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15631)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.03.31. 20:06

@vaskalapos (15628): Ó nem csak.. hanem mind azok szerint
akik úgy tudják, hogy F=m*a ahol az a= Δv/t ott bizony a relatív Δv következtében az "a" gyorsulás is relatív, a relatív gyorsulásból pedig F=m*a következtében az erő is relatív.. De már egészen Newton óta.. Csak ismerned kellene az alapokat!

Bár nem értelek! Itt: @vaskalapos (15602): magad írtad, hogy a gyorsulás relatív.. akkor elvben ha tudnád Newton törvényét, akkor tudnád te is, hogy az erő is relatív..

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15633)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.03.31. 21:00

@Gézoo (15631):

Azert jutsz "alternativ" elkepzelesekhez, mert csak a kepleteket nezed, es nem foglalkozol a tartalmukkal, es azzal, hogy milyen korulmenyek kozott igazak.

Ha belegondolnal, rajonnel, hogy ertelmetlensegekre jutsz.

Hogyan lehet egy ero relativ?

Mered rugos eromerovel. Mast olvasiol le, ha kulonbozo koordinatarendszerekbol nezed? Nem.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15661)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 06:06

Tegnap kibéreltem a fiatal Einstein laboratóriumát.
Gondolatkísérleteket végeztem. :lol:

A biliárdgolyós energiamegmaradási kísérletem azért volt rossz, mert a lendület konzervatív. Tehát amíg az egyik biliárdgolyót néhány másikkal lökdösöm, addig hiába várom az energiamegmaradás sérülését. Irreverzibilis energiaforrást kell választanom, és a lendület nem az.

Tegyük fel, hogy van egy űrhajó, amely elhanyagolható tömegű golyókat lő ki nagy sebességgel. Felgyorsul az egyik irányba, majd meggondolja magát, és a másik irányba kezd lövöldözni. Tegyük fel, hogy az üzemanyag adiabatikusan ég el, és a gáz kiterjedése 100%-ban kinetikus energiává konvertálódik. Mondjuk az űrhajó elindul az egyik irányba, majd 1 AU út megtétele után megfordul, aztán visszafelé halad ugyanennyit stb. Az energia itt sem vész el, csak a rendszer zártságával van probléma. Ha minden űrhajó így tenne, akkor az univerzum egy idő után tele lenne a gyorsan mozgó kilőtt golyókkal, ami viszont veszélyes a többi űrhajóra nézve. Ebből a szempontból két megfontolást tehetünk. Az egyik az, hogy a kilőtt golyók elhagyják az 1 AU3 térfogatú vizsgált térrészt, sőt egy idő után a végtelenbe távoznak. Vagyis a rendszer "térben" nem zárt, ezért vész el az energia - számunkra.
A másik lehetőség, hogy a golyók tömege legyen nagyon kicsi, és akkor nem sok kárt tehetnek a többi űrhajóban. Mondjuk golyó helyett legyen foton, vagy neutrínó. Végső soron az űrhajó gyorsítására használt energia hővé alakul, vagyis a rendszer abban az értelemben nem zárt, hogy a mechanikai energiából hőenergia lesz, ami - számunkra - elveszett.

Továbbá eszembe jutott még egy dolog. Mégpedig az energia-átalakítás hatékonysága. Ha visszatérek az eredeti biliárdgolyós kísérlethez, akkor megállapítható, hogy az ütközés után az energia nem veszett el, csak éppen nem jó irányban "terjed". A mozgó biliárdgolyónak nekilökök egy másik (ugyanolyan tömegű, ugyanolyan sebességű) golyót, és az ütközés hatására mindketten irányt váltanak. Az egyik irányváltoztatás szándékos, azért löktem neki a másik golyót, hogy a vizsgált golyó megforduljon. A másik golyó energiája nem veszett el, csak éppenséggel a következő alkalommal már nem tudom felhasználni, mert nem a megfelelő irányban halad. Megvan az energiája, mégsem használhatom fel. Ha ugyanazt a golyót ismét fel akarom használni a vizsgált golyó sebességének megváltoztatására, akkor az irányát meg kell változtatnom. De sajnos ez nincs ingyen, mert a lendület megmarad. A -x irányba haladó golyó energiáját nem tudom közvetlenül felhasználni. Valahogy meg kell fordítanom ennek a golyónak az irányát, ezért van energia-átalakítási veszteség (ha az átalakítás módját célszerűtlenül választom meg).
Persze vannak kis veszteségű átalakítások is. Például a vizsgált térrész határára húzok egy-egy falat, és akkor a vizsgált golyó a két fal között fog pattogni - örökké. (Ez a módszer a fal felépítésén túl energiát nem igényel. Habár a falat átrendezni sok energiába kerülhet, ha a vizsgált golyó mozgását valamilyen másfajta időfüggvény szerint akarom vezérelni.)

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15662)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 06:46

@Gézoo (15620):
Először is fel kell írni egy egész állatkertnyi egyenletet. :D

Egyenesvonalú mozgás:
F = m a
Δv = a Δt
I = F Δt = m a Δt = m Δv = Δp
E = 0.5 m v2
Δv = I / m
E = 0.5 I2 / m

Forgó mozgás:
M = Θ β
M = r F
M Δt = I r = r F Δt = Θ β Δt = Θ Δω = ΔL
E = 0.5 Θ ω2
Δω = β Δt = r I / Θ
E = 0.5 r2 I2 / Θ

Ezek után jöhet az értelmezés.
Ha a tömegközéppontban ha az erő, akkor lényegében a teljes tömeget abban a pontban gyorsítja, tehát a megtett út 0.5 a Δt2. Viszont ha a rúd egyok végén lévő golyót gyorsítjuk, akkor az erő lokálisan azt a pontot kétszer olyan mértékben gyorsítja. Vagyis a forgatásra fordított energia abból származik, hogy az erő ugyanannyi (idő alatt) hosszabb úton hat. W = F s, és a középpontban ható erő esetén az elmozdulás csupán a fele annak, mint amikor a szélső golyóra hat az erő.

Még bűvészkedek egy kicsit a tehetetlenségi nyomaték kiszámításával.
l = 2 r
Θ = Σ ri mi
Θ = 2 * 0.5 m * r2
Θ = m r2

E = 0.5 I2 / m + 0.5 r2 I2 / Θ
E = 0.5 I2 / m + 0.5 r2 I2 / ( m r2 )
E = 0.5 I2 / m + 0.5 I2 / m

Ha a szélső pontban hat az erő (adott ideig), akkor a vizsgált rendszer energiája kétszer akkora lesz, mintha az erő a tömegközéppontban hatna. A teljes energia fele mozgási energia, a másik fele pedig forgási energia.

(Ez volt Lewin példája. Habár ő néhány mennyiséget más betűkkel jelöl, és úgy az I kétértelmű.)
Persze még nem vagyunk kész teljesen. Még hátra van az az eset, amikor nem erő hat, hanem egy golyóval ütközik a rendszer.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15663)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 07:02

@vaskalapos (15625):
Már elnézést, de Newton II. törvénye csak inerciarendszerben érvényes.
Ha az egyik golyóra éppen erő hat, aminek hatására éppen gyorsul, akkor II. Newton vízbefulladt.
Tehát ha éppen gyorsulok, azt nem tekinthetem inerciarendszernek.
Persze mondhatom, hogy a relativitás miatt úgy érzékelem, mintha a többiek hozzám képest gyorsulnának. Sőt, akár úgy is leírhatom, hogy rájuk hat az erő. De ez csupán megtévesztő látszat.
Lásd még: cenripetális erő vs. centrifugális erő. A centrifuga nevű háztartási eszközben lévő mosogatórongy úgy érzi, hogy rá kifelé mutató erő hat, és ennek következtében a benne lévő víz ki lesz csavarva. Mi tudjuk, hogy az erő valójában befelé mutat, azért marad körpályán a cewntrifuga szárazanyag-tartalma. De ezt a ruhában lévő víznek nehezen tudnád megmagyarázni, hogy őt most nem kinyomni akarják.
Ehhez hasonló a Coriolis erő, ami miatt pl. az észak-déli irányban elhelyezkedő folyók (a folyás irányától függően) az egyik partjukat lassabban mossák. Vagy ha egy forgó korongon sugár irányban akarok haladni, akkor a saját perdületem megmaradása miatt érintő irányú erőt tapasztalok.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15666)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.01. 08:39

@zsolt68 (15662): Majdnem tökéletes! Ügyes felsorolás!
Végül is leírtad, hogy:
"Ha a szélső pontban hat az erő (adott ideig), akkor a vizsgált rendszer energiája kétszer akkora lesz, mintha az erő a tömegközéppontban hatna." " A teljes energia fele mozgási energia, a másik fele pedig forgási energia."

Cseréljük meg a két mondatot..
" A teljes energia fele mozgási energia, a másik fele pedig forgási energia."

Innen már világos, hogy nem kétszer akkora,:
"Ha a szélső pontban hat az erő (adott ideig), akkor a vizsgált rendszer energiája"..
ide a " kétszer akkora lesz," helyére például ez:
** megoszlik a forgás és a haladás között, azaz a középpontra ható erő fele akkora **

és a folytatás már ehhez passzol:" mintha az erő a tömegközéppontban hatna."

(Megjegyzés: Érdekes, a filmen lévő magyarázatot én is úgy értelmeztem, mintha kétszeres energiáról beszélt volna. Vélelmezem, hogy csak mi értettük félre és fordítva értette, azaz a bevitt energia kétszerese a mozgásra vagy a forgatásra felhasználódó energiának.)

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15667)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.01. 08:49

@vaskalapos (15633):
"Ha belegondolnal, rajonnel, hogy ertelmetlensegekre jutsz.
Hogyan lehet egy ero relativ?"

:D Ha belegondoltál volna akkor rájöhettél volna, hogy azzal kijelölöd a relativitás alanyát, hogy hova teszed az erőmérőt, melyik testhez.
Ugyanis amelyik testhez relatívan méred az erőt a mért érték ahhoz a testhez relatívan akkora amekkorát mutat az erőmérő.
Más testekhez relatívan akár nulla, vagy mint említetted negatív is lehet, ha olyan viszonyítási testet választunk..

Persze gondolom ezt magától is tudja az aki szerint a földről felugróhoz relatívan a Föld gyorsul.
Akkor pedig az "alternatívozásod" csak trollkodás. Kérlek itt ne tedd!

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15670)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 10:07

@Gézoo (15666):
Én úgy értem, hogy a mozgási energia ugyanakkora, akárhol hat az erő.
Viszont ha a szélső golyóra hat az erő, akkor a mozgási energián kívül forgási energiára is szert tesz. Számszerűen:
Ha középen hat az erő, akkor a teljes energia mondjuk 10 J, ami teljes egészében mozgási energia.
Ellenben ha a szélén hat az erő, akkor a teljes energia 20 J, amiből 10 J mozgási, további 10 J pedig forgási.

E = 0.5 I2 / m + 0.5 I2 / m

Legyen r az erő hatásvonalának távolsága a tömegközépponttól, R pedig a golyó távolsága. Vagyis a paramétereket szétválasztottuk. Már nem lehet r2-el egyszerűsíteni.

E = 0.5 (F Δt)2 / m + 0.5 (r F Δt)2 / ( m R2 )

Ha az erő a tömegközépponton halad át, akkor r = 0, de R nem nulla.

E = 0.5 (F Δt)2 / m + 0.5 02 (F Δt)2 / ( m R2 )

Tehát:
E = 0.5 (F Δt)2 / m + 0

@Gézoo (15667):
Gézoo írta:azzal kijelölöd a relativitás alanyát, hogy hova teszed az erőmérőt
Ugyanis amelyik testhez relatívan méred az erőt a mért érték ahhoz a testhez relatívan akkora amekkorát mutat az erőmérő.
Ügyes!
Tulajdonképpen én is ezt mondtam, hogy a nedves ruhában lévő víz azt érzi, hogy centrifugális erő hat rá, vagyis a viszonyítási rendszerhez képest (amelyhez a ruhát a forgódob rögzíti) elmozdulni akarnak a vízcseppek.
Gézoo írta:aki szerint a földről felugróhoz relatívan a Föld gyorsul
Nem csak a Föld, de az egész Naprendszer, sőt az egész Univerzum! Persze az energiát hibásan számolnánk, ha a látszólagos gyorsulást beszoroznánk az univerzum (végtelen?) tömegével.
Viszont amikor valaki elrugaszkodik a földtől (nem csak gondolatban), akkor valójában a Föld is gyorsul, méghozzá a tömegeikkel fordított arányban. De ez a valóságos gyorsulás már nem vonatkozik a Naprendszerre, sem az Univerzumra (ha a gravitáció hatását elhanyagoljuk - mert tulajdonképpen a Föld gyorsulása a gravitáció miatt tovább terjed, magával rántja a Holdat, egy kicsit a Napot, meg egy idő után az összes bolgyót és a csillagokat is).

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15674)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.01. 10:23

A megmaradó mennyiségek körének egyik határa a szimmetria teljesülése. Egy másik határ, mint ahogy azt Zsolt68 nagyon jól írva kiemelte, ( az IR ill. AR. ) egy rendszeren belüliség, mint feltétel.

Milyen határok vannak még?
Gondolok itt olyan folyamatokra amelyek akkor is önként végbe mennek, ha a résztvevők energia mérlege negatív irányban változik.
A klasszikus példa a kompresszoros hűtőgép energia ciklusa. Miután azt a jelenséget használja ki, hogy a gázok az energia készletüktől függetlenül kitöltik a rendelkezésre álló térfogatot.
Ezáltal a kitáguló gáz első lépésben önmagát hűti le, majd elvonja a hiányzó energiát onnan ahol több van, mint a saját energia készlete.
No persze, hogy nem legyen 100% feletti a termikus hatásfoka a folyamatnak, önkényesen átkeresztelték. Ez az átnevezés a lényegen nem változtat, olyan helyzetet teremt amelyben az energia önként áramlik bele a rendszerbe a környezetéből.

Másik ilyen csoport a koncentráció okozta potenciálok kialakulása. A ugyanazon zárt tenzió esetén, domború folyadék felszín feletti relatív gőzkoncentráció magasabb mint a sík felszín feletti, és sokkal magasabb mint a homorú felszín feletti relatív koncentráció.
Így az áramlás irányát a relatív koncentrációk határozzák meg.
Azaz ez esetben is, akár a belső energiakészlet csökkentésének rovására történik anyag és energia áramlás.

Sorolhatjuk tovább a folyamatokat.. Ki, milyen folyamatot tudna idesorolni még?
Van ötlet?


Zsolt68@ Én úgy értem, hogy a mozgási energia ugyanakkora, akárhol hat az erő.
Viszont ha a szélső golyóra hat az erő, akkor a mozgási energián kívül forgási energiára is szert tesz.

Féltem, hogy ezt fogod írni.. Pedig nyilvánvalóan a kérdés itt is érvényes:"Ki fizeti a révészt?"

Ha beviszünk egy rendszerbe szimmetrikus folyamattal, egy IR-ben, egy adag energiát.
Akkor csak ezen az egy adagon osztozhatnak a bent lévők.

Kiskocsira csapágyazott, függőleges tengelyű kétgolyós-rudas "rendszert", 1 N erővel meglökünk a rúd felező pontján, elgurul 20 cm-re,
majd ugyanonnan, ugyanazt, ugyanakkora 1 N erővel úgy lökjük meg, hogy csak az egyik végére hatunk. A pörgés mellett a tömegközéppont haladása már "csak" 10 cm.
A kocsi már megáll a súrlódás miatt, de a forgás még tovább folytatódik.

"Ügyes!
Tulajdonképpen én is ezt mondtam, hogy a nedves ruhában lévő víz azt érzi, hogy centrifugális erő hat rá, vagyis a viszonyítási rendszerhez képest (amelyhez a ruhát a forgódob rögzíti) elmozdulni akarnak a vízcseppek."
Helyes.

"Nem csak a Föld, de az egész Naprendszer, sőt az egész Univerzum! Persze az energiát hibásan számolnánk, ha a látszólagos gyorsulást beszoroznánk az univerzum (végtelen?) tömegével."

Nos, csak akkor ha a végtelen tömeghez nem infinitezimális (végtelenül kicsiny) gyorsulást társítanánk.

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15677)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 10:42

@Gézoo (15674):
Gézoo írta:Kiskocsira csapágyazott, függőleges tengelyű kétgolyós-rudas "rendszert", 1 N erővel meglökünk a rúd felező pontján, elgurul 20 cm-re, majd ugyanonnan, ugyanazt, ugyanakkora 1 N erővel úgy lökjük meg, hogy csak az egyik végére hatunk. A pörgés mellett a tömegközéppont haladása már "csak" 10 cm.
Ez egy kicsit arra hasonlít, amit én a diffózióról tanultam. Nem mindegy, hogy a transzportálandó adalék mennyisége vagy koncentrációja adott. Egészen más lesz a diffúziós profil, annak függvényében, hogy egy csepp arzénnak kell bemennie a szilíciumba, vagy pedig körülötte az egész univerzum arzénból van (vagyis van bőven utánpótlás, a forrás nem merül ki).
Azt gyanítom, ha rúgós erőmérővel pöckölöd a vizsgált objektumot, akkor a rúgóban tárolt energia fordítódik munkavégzésre. Vagyis a rugalmas energia az egyik esetben teljes egészében mozgási energiává alakul, a másik esetben viszont megoszlik a transzláció és a rotáció között. De ennek még utána kell számolnom. (Az ilyen számítás nehéz, mert a reakció időbeli lefolyását általában nem nagyon ismerjük.)

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15683)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.01. 11:07

@zsolt68 (15677): :D Jogos a felvetésed! Többen ugyanezt említették. Ezért készítettem kis elektromágneses "ellökőket"..
Ez esetben az egyik tekercs maga a forgást végző rúdon tévő tömeg, a párja amit "lelök magáról".
Egy 10 mF kondit stabilizált 12 V-ra feltöltve, mindkét esetben azonos nagyságú erő "lökést" hoz létre. Akár a tömegközépponton átmenő hatásvonalú erőt előállító tekercset, akár a forgón lévőt "lökettük meg".. A kísérlet eredménye ugyanaz mint a rugós módszerrel.
Viszont a rugósat könnyebben kezelhető, nem kell becipelni hozzá sem az állványt, sem a stabilizált tápegységet.

"Azt gyanítom, ha rúgós erőmérővel pöckölöd a vizsgált objektumot,"

Különben miért nem próbálod ki élőben?

Fogsz egy kiszuperált golyóstollat a betét végét ellapítod.. A rugóval adva van a cső is amiből "kiengedheted"..
Tengelynek megteszi egy nagyobb varrótű, egy ampulla levágott felső része a tengelyre mint csapágy..
A kiskocsinak egy matchbox is megteszi, eléggé jók a csapágyaik..

És jöhet a pöckölés

zsolt68
Hozzászólások: 442
Tartózkodási hely: Budapest

Energia, tömeg, impulzus (15689)

HozzászólásSzerző: zsolt68 » 2011.04.01. 11:18

@Gézoo (15683):
Ezzel szerintem az a baj, hogy az idő (Δt) nem ugyanannyi a két esetben. Ugyanis a középpont elmozdulása kisebb. És különben is, közben a rúgó által kifejtett erő folyamatosan változik.
Talán egy erőhatárolóval pontosabban lehetne elvégezni a kísérletet. Mármint egy fordított erőhatárolóval. Előfeszíteni a rúgót, viszont nem engedni neki, hogy teljesen visszaálljon az alaphelyzetbe, hanem egy adott elmozdulás után megakadna. Akkor a kezdeti nagy erő csak kicsit csökkenne a munkavégzés közben. Tehát a folyamat közben az erő (majdnem) állandó lenne, mert nem csökkenne nullára a végén.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15728)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.01. 12:41

@zsolt68 (15689): :D oké-oké.. maradjunk az adott erővel elindított és neki pöckölt-gurított tömegnél.
Akár a tömegközépponton átmenő hatásvonalú "helyen", akár a forgók egyikénél találjuk el a "rendszert", a tömeg által átadható energia azonos lesz, mert az energiáját a meglökő rugótól kapta..
Átadni pedig átadja.

Persze ekkor ügyelni kell a tömeg nagyságára hogy vagy mindkét átadási esetben visszapattanjon azonos távolságra az ütközés helyétől, vagy mindkét esetben megálljon.

Mint mondtam: "Próbáld ki!"
Annál kézzel foghatóbb tapasztalatot senki sem adhat, mint amikor te magad kipróbálod!
És ehhez még LHC sem kell.. csak olyan "hulladékok" amik minden háztartásban vannak.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15982)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.04. 15:11

Gyorsulások megkülönböztethetősége.

Tegyük fel egy teljesen zárt szobában ülünk. A szobában rugós mérlegre teszünk 1 kg tömegű testet. Ha a szoba gravitációs erőmezőben alá van támasztva (pl. áll a Föld felszínén) vagy pontosan ekkora gyorsulást okozó rakéta hajtóművel emelkedik a mérleg ugyanazt a "súlyt" mutatja.

Megkülönböztethető-e a szobán belüli méréssel a kétféle hatás?

Vagy egy másik eset, amikor a szoba szabadon esik gravitációs erőmezőben, azaz "súlytalanság" van benne, és azt az esetet amikor minden tömegtől távol, a világűrben lebeg és így van benne "súlytalanság"?

Einstein ekvivalencia elve szerint nem különböztethető meg a két fajta gyorsulás egymástól.
Én, tudományos szkepticizmus elvei alapján mind addig kételkedem ebben a felvetésben amíg nem igazoljuk vagy nem vetjük el.

Avatar
énkérdezek
Hozzászólások: 505
Tartózkodási hely: Hungary

Energia, tömeg, impulzus (15984)

HozzászólásSzerző: énkérdezek » 2011.04.04. 15:50

@Gézoo (15982): Vagy egy másik eset, amikor a szoba szabadon esik gravitációs erőmezőben, azaz "súlytalanság" van benne, és azt az esetet amikor minden tömegtől távol, a világűrben lebeg és így van benne "súlytalanság"?

Einstein ekvivalencia elve szerint nem különböztethető meg a két fajta gyorsulás egymástól.
Én, tudományos szkepticizmus elvei alapján mind addig kételkedem ebben a felvetésben amíg nem igazoljuk vagy nem vetjük el.


Kétféle módon is igazolható, hogy a mely kísérletben veszünk éppen részt.
Az egyik, hogy vizuálisan meggyőződünk róla, az ablaküvegen való áttekintéssel, hogy hol vagyunk.
A másik, hogy míg szabadesésnél kicsit fázunk 10km magasan, de mire lehűlne a szoba, addigra leérünk, viszont az űrben távol mindenféle tömegtől(naptól) igencsak hamar belénkfagyna a sz.....usz.

No, de félre a hülyeségemmel. Mit is szeretnél mondani? Ha Te tudod a cáfolatot, kérlek oszd meg, de ha csak az álláspontodat osztottad meg velünk, nos akkor vettem...értettem.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15985)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.04. 16:01

@énkérdezek (15984): Tetszik a humorod :D Te kis türelmetlen..
Én azért még hagynám, hogy érvényesüljenek a többiek is :) Mondjuk van tippem a megkülönböztethetőségre.

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15993)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.04.04. 17:36

@Gézoo (15667):
Idézet:
"Ha belegondolnal, rajonnel, hogy ertelmetlensegekre jutsz.
Hogyan lehet egy ero relativ?"

:D Ha belegondoltál volna akkor rájöhettél volna, hogy azzal kijelölöd a relativitás alanyát, hogy hova teszed az erőmérőt, melyik testhez.
Ugyanis amelyik testhez relatívan méred az erőt a mért érték ahhoz a testhez relatívan akkora amekkorát mutat az erőmérő.
Más testekhez relatívan akár nulla, vagy mint említetted negatív is lehet, ha olyan viszonyítási testet választunk..



Ket test kozotti erot csak a ket test koze tett eromerevol lehet merni. Nem relativ.

vaskalapos
Hozzászólások: 4606

Energia, tömeg, impulzus (15994)

HozzászólásSzerző: vaskalapos » 2011.04.04. 17:39

@Gézoo (15982):
Vagy egy másik eset, amikor a szoba szabadon esik gravitációs erőmezőben, azaz "súlytalanság" van benne, és azt az esetet amikor minden tömegtől távol, a világűrben lebeg és így van benne "súlytalanság"?

Einstein ekvivalencia elve szerint nem különböztethető meg a két fajta gyorsulás egymástól.
Én, tudományos szkepticizmus elvei alapján mind addig kételkedem ebben a felvetésben amíg nem igazoljuk vagy nem vetjük el.


Ketelkedj batran.
Es ketelkedj az ellenkezojeben is, abban, hogy megkulonboztetheto a ketfele hatas.

Mondd ki nyugodtan: nem tudod, melyik allitas igaz.
Vard meg, amig valaki igazolja az egyiket, vagy a masikat szamodra elfogadhato modon.

Gézoo
Hozzászólások: 3979

Energia, tömeg, impulzus (15995)

HozzászólásSzerző: Gézoo » 2011.04.04. 18:59

@vaskalapos (15993):
Ketelkedj batran.
Es ketelkedj az ellenkezojeben is, abban, hogy megkulonboztetheto a ketfele hatas.
Köszönöm a kedvességedet! De hidd el nélküled is úgy döntök ahogy én akarok dönteni.


Vissza: “Fizika”

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 2 vendég

cron