Welche Energie ist erforderlich, um eine Masse von m in einer Höhe von h über der Erde zu erzeugen?

Welche Energie ist erforderlich, um eine Masse von m in einer Höhe von h über der Erde zu erzeugen?

Ist es E = M C 2 oder E = M C 2 + M G H ?

Lassen Sie uns den Prozess auch umkehren.

Wenn Sie Masse umrechnen M bei H = 0 dann zur Energie

(1) E = M C 2

Nun, wenn Sie die Masse auf eine Höhe heben H und wandeln Sie es in Energie um, die Sie in der Höhe messen werden H Dann

(2) E = M C 2 + M G H

Ist Gleichung (2) richtig?

Wenn das dann stimmt

Wenn Sie einen Massestein nehmen M auf die Erde in sehr großer Entfernung oder geben Sie ihr eine Fluchtgeschwindigkeit, so dass sie der Schwerkraft der Erde entgeht (ohne Berücksichtigung aller anderen Gravitationsfelder). Welche Energie steckt in diesem Gestein?

Ist es Gleichung (1) oder

(3) E = M C 2 + 1 2 M v 2 ,
Wo v ist die Fluchtgeschwindigkeit?

Wenn Gleichung (3) gemäß der obigen Diskussion richtig ist, dann besteht die einzige Möglichkeit, diese zusätzliche Energie zu speichern, in einer Zunahme der Masse, sobald die Masse aus dem Gravitationsfeld herausgekommen ist. So,

D M = M v 2 / ( 2 C 2 )

oder

D M = M G H / ( C 2 )

Genau aus diesem Grund erkannte Einstein, dass Schwerkraft und Masse miteinander verbunden sein mussten – er stellte sich ein Perpetuum Mobile vor, bei dem man Masse in einer Höhe erzeugt, sie absenkt, die kinetische Energie extrahiert und dann die ursprüngliche Energie auf die ursprüngliche Höhe zurückführt.
Heißt das, die Masse nimmt mit der Höhe mit zu D M = M G H / ( C 2 )
In gewisser Weise könnte man das denken, aber lange bevor die Menge an zusätzlicher Masse eine Rolle spielen würde, die M G H Formel würde ihre Gültigkeit verlieren.
Was ist mit Fällen, in denen m und g ausreichend groß sind? D M = G ∗ M ∗ M / R C 2
Bitte keine Blockgleichung in Kommentare einfügen.
Ist die potentielle Energie nicht immer mit einer additiven beliebigen Konstante?
Ich schätze E = M 0 C 2 bedeutet die Energie der Ruhemasse, also ist nur Gl. (1) korrekt. Das hat es nicht gemeint E Hier ist die Gesamtenergie. @JerrySchirmer bist du sarkastisch gegenüber dem OP?
@Anupam eq (1) verstößt gegen das Energieerhaltungsgesetz (Masse).
@Anupam: eq(1) ist im Allgemeinen nicht kovariant. Lesen Sie mehr über Schwarzschild-Geodäten.
@Anupam h = 0 und h = 100 Geschwindigkeit ist immer noch 0. m ist kein Objekt in Bewegung. m ist ein Objekt in der Höhe h von der Erde, das einem Gravitationsfeld ausgesetzt ist.
Deepak bei h = 0 haben wir potentielle Energie = 0, Ruhemasse Energie = M 0 C 2 , Kinetische Energie=0. Wie verstößt dies gegen die Energieerhaltung?
@Anupam Die Frage ist, welche Energie erforderlich ist, um Masse m in einer Höhe h über der Erde zu erzeugen? Ist es mc^2 oder mc^2 + mgh
Es ist M C 2 + M G H . Ich denke, die Diskussion hat begonnen, also sollten wir zu chat.phys wechseln

Antworten (2)

Denk logisch. Angenommen, Sie wollen eine Masse auf der Erde erschaffen, wo H = 0 (Annahme). Deshalb:

E = M C 2

Sie müssen auch etwas Arbeit aufwenden, um die Masse zu entnehmen 0 → H . Die benötigte Energie ist also die Energie, die Sie benötigen, um es zu erzeugen, plus die, die Sie benötigen, um es zu "heben". So:

∑ E = E − W W ( S P e N T ) = E − ( − M G H ) = M C 2 + M G H = M ( C 2 + G H )

Alltagsbeispiel: Welcher Zustand hat mehr Energie: ein aufgeräumter oder ein unaufgeräumter Raum? Die Antwort ist die aufgeräumte, weil wir Energie aufgewendet haben, um sie aufzuräumen

Da das Gravitationsfeld ein konservatives Feld ist, ist die Arbeit, die für diese Aktion geleistet wird, immer − Δ U = − M G Δ H , also wenn du schon dabei warst H dann ist die Höhenänderung 0. Es mag etwas verwirrend sein, aber es hat mit Ihrer Wahl des potentiellen Energieniveaus von Null zu tun

Nehmen wir an, die Masse muss in einer Höhe h über der Erde erzeugt werden. Dies wird dieselbe Methode oder Maschine verwenden, die die Masse auf der Erde erzeugt hätte, aber nur in einer Höhe h über der Erde.
Angenommen, Sie haben zwei Masseboxen M , einer steht auf der Erde und der andere in Höhe h darüber. Die Gesamtenergie in zwei Fällen (angenommen, die Masse ist bereits erzeugt) ist im ersten Fall 0 und im zweiten Fall ist M G H . Wenn wir also das System verlassen, bleibt der erste gleich, während der zweite aufgrund seiner Anfangsenergie herunterfällt.

Es hängt davon ab, wo Ihre Energie beginnt. Das Isolieren von zwei Fällen sollte Ihnen die Idee geben. Die erste ist, wenn sich die Energie bereits auf Höhe h befindet, bei der anderen gehen wir davon aus, dass sie auf Bodenhöhe beginnt.

Fall 1: H 0 = H [bereits auf Höhe h]

E = M C 2 . Die potenzielle Energie der Gravitation wurde zuvor in Energie gespeichert. Energie ist nicht immun gegen die Schwerkraft. Um die Masse auf einer Höhe h zu erzeugen, ist die Energie bereits bis zu diesem Punkt gefallen oder gestiegen und wird dieselbe potenzielle Gravitationsenergie in Form von Energie oder Masse enthalten.

Fall 2: H 0 = 0

E = M C 2 + M G H , weil Sie die Masse-Energie auf diese Höhe heben und dann umwandeln müssen. Die Reihenfolge des Hebens und der Masse-Energie-Umwandlung spielt keine Rolle. Sie können die Energie anheben und dann umwandeln oder umwandeln und dann die Masse anheben.

Lassen Sie uns den Vorgang umkehren und versuchen, zu sehen. Wenn Sie dann die Masse m bei h = 0 in Energie umwandeln E = M C 2 . Wenn Sie nun die Masse auf eine Höhe h anheben und in Energie umwandeln, die Sie dann in der Höhe h messen werden E = M C 2 + M G H ?
Welche Energie ist erforderlich, um eine Masse von m in einer Höhe von h über der Erde zu erzeugen?
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