Форум » Идеи по физике » Квадратичная зависимость кинетической энергии от скорости » Ответить
Квадратичная зависимость кинетической энергии от скорости
zakker: Мне тут идея пришла, откуда эта зависимость берется. Вот если бы я программировал нашу реальность, что бы я сделал? ну вот летит электрон. за единицу времени его координаты как-то изменяются. с учетом всего, что я знаю об элементарных частицах (в контексте НФ, конечно), на координаты частицы могут влиять разные внешние факторы. Логичным кажется идея о том, что скорость частицы вторична по отношению к ее смещению. Ну то есть алгортим, меняющий позицию частицы, просто берет и меняет ее координату, согласно правилу. А какая у частицы скорость - это следствие этого возмущения координаты. Ну так вот. А как посчитать кинетическую энергию частицы? Как ее считает алгоритм, чтобы знать, на сколько уменьшать собственную частоту частицы, при ее перемещениях? E=k*V^2, где k - некая константа, в зависимости от типа частицы. Дальше, квадрат скорости. Если бы у алгоритма скорость имелась, то сделать ее квадрат - без проблем. Но, как я уже говорил, скорость еще посчитать надо. Что доступно алгоритму (т.е. программисту, который этот алгоритм кодит)? А алгоритму доступно только то, что за время элементарного тика данная частица сместилась на дельту координат. А, поскольку все происходит в 3D пространстве, то имеются 3 числа: дельта X, дельта Y, дельта Z И вот тут, с точки зрения программирования, посчитать квадрат длинны смещения гораздо проще, чем само смещение. Ну да, та самая фомула пифагора. Получается, что квадрат длинны смещения - просто сумма квадратов смещений по осям. Всё. У нас есть квадрат скорости. просто примем за единицу время тика, и всё. PS. Конечно, наивно полагать, что причиной квадратичной зависимости является простота расчета энергии, по сравнению со случаем, например, линейной зависимости. Наверняка Создатель, когда делал квадратичную зависимость, делал ее не просто так. Но зато как красиво она вписалась в расчеты :)
Ответов - 10
TeslaTrooper: Когда я пишу программу с движущимися объектами для их перемещения использую только понятие силы и массы. Новые координаты вычисляются на основе времени обращения к функции перемещения, который зависит естественно от базового тактового генератора и возможности процессора. Понятие энергии еще ни разу не потребовалось, если не требуется выявления среднестатистических переходов скоростей (в тепло например).
zakker: TeslaTrooper пишет: использую только понятие силы и массы Понятие энергии еще ни разу не потребовалось Масса и есть энергия :)
newfiz: zakker, всё может быть ещё смешнее. Если элементарное смещение происходит всегда на длину квантового шага, зачем отслеживать дельту X, дельту Y и дельту Z. Достаточно знать направление движения в локальном участке инерциального пространства (скорость же - вектор) - и всё, если это направление не изменяется. А энергия - величина скалярная. Вот Вам и квадрат скорости.
TeslaTrooper: Масса и есть энергия... Разберем по полочкам. Сила согласно Ньютону есть некое действие, сообщающее телу ускорение сообразно некому коэффициенту под названием масса. Работа, она же энергия есть характеристическая величина, указывающая на то, какое расстояние пройдено телом под действием силы. Путать энергию с массой стало модно после признания некоего понятия "поле" особой формой материи, и заодно характеристической математической функции по имени "энергия" приписать тождество с массой. Так вот масса это обобщенный коэффициент уравнивающий силу и ускорение от этой силы для конкретного тела.
zakker: понимаете, в алгоритмах мироздания нигде вообще нет понятия "масса". Когда вы в своих алгоритмах оперируете этим понятием, вы просто облегчили себе расчеты, не более. Точно так-же иногда удобно оперировать понятием "температура", а не непосредственно скоростями молекул. так вот, понятие "масса" просто вытекает из частоты квантового пульсатора, и является его энергией. вот и всё. почему протон массивнее электрона? да потому что, чтобы его сдвинуть, нужно гораздо сильнее уменьшить его частоту (в абсолютных величинах) по сравнению с электроном. вот тут масса и появляется. но только как естественное следствие правил преобразования энергий квантовых пульсаторов, а не массой, как вшитой в алгоритмы, сущностью.
TeslaTrooper: Понятия энергии тоже нет. Енергия это абстракция, коэффициент, применяемый для облегчения расчета.
zakker: TeslaTrooper пишет: Понятия энергии тоже нет. bingo! PS. Понятие то есть. А вот физической сущности - нет :)
TeslaTrooper: То же самое про массу, понятие которой существует. Масса усредняет структуру вещества до одной характеристической величины. Енергия усредняет всевозможные движения в этом куске материи. И в итоге получаем два числа без заморочек, которые можно успешно считать хоть в столбик.
math64: Ни массы, ни энергии физически нет. Есть колебания квантового пульсатора. Формула E = h * f действительна для пульсатора, неподвижного во времени от -inf до +inf. Энергия сохраняется, потому что есть симметрия смещения по времени. Квадратичная зависимость кинетической энергии от скорости следует из геометрии пространства. В СТО геометрия другая, потому там формула кинетической энергиии несколько отличается. В НФ есть ещё симметрия вращения отностиельно центра частотной воронки - должен сохраняться момент импульса. А симметрии смещения в пространстве нет - поэтому импульс не обязан сохраняться. Также нет симметрии между движущейся и неподвижной отностельно ЧВ системы координат. Этой симметрии в СТО соответствует ещё одна сохраняющаяся величина, не помню какая, в НФ она тоже не сохраняется.
TeslaTrooper: Все намного проще квадрат скорости появляется из-за того, что принято, что работа равна произведению силы на перемещение под действием этой силы из чего произведение ускорения на длину дает отношение квадрата расстояния к квадрату времени или по другому квадрат скорости.
полная версия страницы