Potenzielle Energiedefinition in Bezug auf die geleistete Arbeit

Es ist wahr, dass die Quelle möglicherweise nicht die zuverlässigste von allen ist, aber sie besagt Folgendes:

Die potentielle Energie U entspricht der Arbeit, die Sie leisten müssen, um ein Objekt aus dem zu bewegen U = 0 Bezugspunkt zur Position R . Der Referenzpunkt, an dem Sie den Wert zuweisen U = 0 ist willkürlich und kann daher der Einfachheit halber gewählt werden, wie die Wahl des Ursprungs eines Koordinatensystems.

Es stimmt, wenn wir uns zum Beispiel die Gravitationspotentialformel für kleine Entfernungen von der Erde ansehen: U = M G H . Am Boden ist die potentielle Energie null. Um das Objekt auf eine bestimmte Höhe zu bewegen, müssen wir an diesem Objekt arbeiten, und es entspricht der potenziellen Energie dieses Körpers, nachdem wir fertig sind.

Die allgemeine Formel für die potenzielle Energie der Gravitation wählt jedoch den Punkt im Unendlichen als Bezugspunkt mit potenzieller Energie von Null. Das Bewegen eines Objekts aus dem Unendlichen in Richtung Erde erfordert also keine Arbeit, und daher gilt die obige Aussage in diesem Fall nicht mehr.

Was sie wahrscheinlich vergessen haben hinzuzufügen, ist die Annahme, dass das Objekt mit konstanter Geschwindigkeit bewegt werden sollte (oder sich überhaupt nicht bewegt, bevor wir mit der Bewegung begonnen haben und nachdem wir fertig sind) - oder allgemeiner, die kinetische Energie nach dem Prozess sollte genauso sein wie vor unserem Start. Richtig? Gibt es noch etwas, das hinzugefügt werden sollte?

Antworten (1)

"Also, ein Objekt aus der Unendlichkeit in Richtung Erde zu bewegen, erfordert keine Arbeit" ... was ist das nochmal??? Vielleicht sagst du das, weil die Anziehungskraft die Masse ohne äußere Arbeit bewegt?

Ich kann sehen, wo die normalerweise zuverlässige Hyperphysics-Site hier verwirrend oder unvollständig ist. Eine bessere Definition lautet: "Potenzielle Energie ist das Negative der internen Arbeit, die von einer konservativen Kraft während einer Änderung der Konfiguration eines Systems geleistet wird."

Δ U = − W ich N T e R N A l

Diese Definition macht die Arbeit eines externen Agenten überflüssig.

Die Hyperphysik muss wahrscheinlich klären, welche Kraft die Arbeit verrichtet, die sie meint. Sie sollten auch klarstellen, dass es die Arbeit ist, die diese Kraft während des Prozesses des Wechsels von einer Ruheposition in eine andere Ruheposition verrichtet. Dann muss die externe Kraft etwas Arbeit leisten, um das Objekt entweder in Bewegung zu setzen (Anheben gegen die Schwerkraft, damit es sich nach oben bewegt -> positive Arbeit) oder es anzuhalten (gegen die Schwerkraft ziehen, damit es nicht mehr fällt -> negative Arbeit). Ich mag die Definition @garyp erklärt VIEL besser.
"Vielleicht sagst du das, weil die Anziehungskraft die Masse ohne äußere Arbeit bewegt?" - natürlich ja. Sie sagen ausdrücklich: Die potentielle Energie ist die Arbeit, die Sie leisten müssen , um sie vom Referenzpunkt zu einem anderen Punkt zu bewegen, was einfach nicht der Fall ist. Ich muss keine Arbeit leisten, um es von der Unendlichkeit zur Erde zu bewegen, also noch einmal: Ihre Definition ist nicht verwirrend oder unvollständig, sondern einfach falsch.
Ich würde zustimmen, dass es falsch ist, aber ich zögere, eine so absolute Aussage zu treffen. Das passiert mit dir, wenn du Physiker wirst. Macht meine Frau verrückt. Aber wirklich ... es ist falsch.
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