در دنیای شلوغ ما، حفظ هاله ای هماهنگ، تقریبا غیرممکن است که دائماً وارد مبادله موضوعات ظریف با افراد و اشیاء شوید.

انرژی منفی در فرد به دلیل تخریب ارتعاشات مثبت، تفکر نادرست یا تأثیر افراد و اشیاء دنیای دیگر ظاهر می شود. اما از مشکلات در حوزه زیستی نترسید، زیرا منفی گرایی می تواند جابجا یا تغییر یابد، و سپس به روش های محافظت از مسائل ظریف متوسل شوید.

چرا انسان انرژی خود را از دست می دهد؟

در بیشتر موارد، خروج نشاط با وابستگی شدید فرد به رویدادهای گذشته همراه است. ما در مورد به اصطلاح اتصالات ایجاد شده توسط انرژی افراد دیگر صحبت می کنیم که برای موضوع مهم است و همچنین دائماً توسط احساسات منفی پشتیبانی می شود.

به طور معمول، فرد اغلب به موقعیت های استرس زا و شرایط منفی در زندگی خود باز می گردد. نگرانی ها و شک های وسواسی احساساتی هستند که نیاز به انرژی زیادی دارند، بنابراین میدان زیستی ضعیف می شود. انواع اصلی پر مصرف ترین حالت ها عبارتند از:

دلسوزی برای خود و دیگران

تمایل به خیانت نکردن به دیگران و مراقبت مداوم از آنها و همچنین میل به محافظت از خود در هر شرایطی منجر به از دست دادن نشاط عظیم می شود.

ترحم عشق نیست، بنابراین هاله را با انرژی تازه و خالص پر نمی کند. فداکاری و میل همیشگی به کمک به سادگی نوعی تبادل انرژی نابرابر است.

رنجش

خاطرات مرتبط با رویدادهایی که برای خود شخص ناعادلانه است، اغلب روح و ذهن را آشفته می کند. فکر کردن مداوم به موقعیت ها زمان و انرژی زیادی می طلبد.

علاوه بر این، فرافکنی احساسات منفی بر مجرم راهی مطمئن برای دریافت همان چیز در ازای آن و حتی در حجم افزایش یافته است. همین امر در مورد عطش انتقام نیز صدق می کند، زمانی که یک فرد انرژی خود را صرف ایجاد نقشه ای برای شر تلافی جویانه می کند.

احساس شرم، گناه یا تحقیر

خاطرات استفاده یا اشتباه با غیرقابل جبران بودن موقعیت همراه است، ترسناک و آزاردهنده است.

فرد از خود عصبانی است، بنابراین نه تنها جریان های انرژی مثبت را از بین می برد، بلکه میدان زیستی را با موضوعات منفی پر می کند.

حسادت

این احساس نه تنها شما را از لذت بردن از شادی های زندگی باز می دارد، بلکه انرژی شخص دیگری را که مورد حسادت قرار گرفته است، از بین می برد. در نتیجه قانون کارما وارد عمل می شود و فرد در منفی گرایی و تجربیات خود غرق می شود. زمان بر روی رویاهای پوچ تلف می شود تا اهداف واقعی.

برخی از احساساتی که به وجود می آیند چندان مرتبط نیستند مردم واقعی، چند با اشیاء عالم مادی. اغلب اوقات یک فرد مجبور می شود از برخی اشیاء، اشیاء قیمتی، پول جدا شود. وقتی دائماً به ضررهای خود فکر می کند، از دست خود و دیگران عصبانی می شود، 24 ساعت شبانه روز انرژی خود را هدر می دهد. در عین حال، افکار او حتی در خواب او را رها نمی کنند، بنابراین بیوفیلد در شب به روز نمی شود.

چندین دلیل دیگر وجود دارد که باعث کمبود انرژی در فرد می شود.

  • اولاً سبک زندگی نقش دارد، زیرا اگر فردی کاری را انجام دهد که قلبش در آن نیست، دائماً رنج می برد.
  • ثانیاً، سرکوب تجارب عاطفی در جوانه تأثیر منفی بر بیوفیلد دارد. گاهی اوقات انرژی ممکن است به دلیل تغییر مرزهای ارتباط بین فردی فرد از بین برود. برخی از افراد ممکن است به ناقلان مزمن یک هاله سنگین تبدیل شوند، زیرا آسیب های روانی زیادی دارند، از جمله آسیب هایی که از دوران کودکی و روابط با والدینشان سرچشمه می گیرد.

طبقه بندی جریان خروجی انرژی

برخی از باطنی گرایان دلایل خروج انرژی را بر اساس سطحی از بدن انسان طبقه بندی می کنند:

  • انرژی پوسته فیزیکی با حالت های خمیده و خمیده، شلی شدید حرکات، تقلید بیرونی از افراد دیگر و همچنین بیماری ها، تنش عضلانی، حرکات ناگهانی و خود به خود و رقصیدن تهاجمی ربوده می شود.
  • دوتایی اثیری به دلیل تنفس نامناسب، عدم ارتباط با طبیعت و کاهش لحن عمومی فاقد نشاط است.
  • بدن اختری به دلیل احساسات منفی، بدبینی و افسردگی انرژی خود را از دست می دهد. درگیری های درونی، تمایلات متضاد، وابستگی ها و دلبستگی ها و اختلالات خواب نیز در اینجا تأثیر می گذارد.
  • خروج نیروهای حیاتی در سطح لایه ذهنی هاله به دلیل جریان آشفته افکار، غوطه ور شدن مکرر در دنیای رویاها و پچ پچ بی فایده رخ می دهد.

چرا هاله بد در اتاق ها ظاهر می شود؟ مسائل ظریف صاحبان قبلی آپارتمان ها و همچنین آثار انرژی از مرگ و بیماری می تواند در اینجا تأثیر بگذارد. هر فضایی یک پیام منفی را حفظ می کند انسانهای شرورو خون آشام های انرژی پس از رسوایی ها و درگیری های بزرگ پاکسازی بیوفیلد فضای خانه یا دفتر کار منطقی است.

موجودات منفی در هاله

در میان موجودات شیطانی که یک هاله ضعیف یا لخته منفی را به عنوان زیستگاه خود انتخاب می کنند، طبقه بندی خاص خود وجود دارد.

وجود چنین تشکیلاتی در بیوفیلد را می توان با ظاهر رشد و تومور نه تنها در بدن انرژی، بلکه در بدن فیزیکی نیز قضاوت کرد.

هر موجود کوچکی اشکال فکری مشابهی را جذب می کند، که منجر به پر شدن کامل پوسته با منفی، تغییر در رفتار انسان و تخریب اندام ها می شود. قابل توجه است که این موجودات رسم دارند نه تنها در افراد، بلکه در اماکن مسکونی نیز مستقر می شوند. به دلیل آنها، جو خانه به شدت خراب می شود، هاله بدی در دفتر مشاهده می شود و حوادث در محل کار رخ می دهد.

ساختارهای اصلی اطلاعات انرژی بیگانه از دنیای ظریف عبارتند از:

  • روح دروغگو- موجودی که به افسردگی شدید منجر می شود و به دلیل ظهور افکار و احساسات نادرست خطرناک است. اغلب به هاله کسانی که با افرادی که مستعد خطر هستند ارتباط برقرار می کند. به عنوان مثال، این افراد معتاد به مواد مخدر، قماربازان مشتاق کازینو و علاقه مندان به شرط بندی هستند.
  • لوسیفر- شکل گیری دنیای ماورایی با منشأ غیر زمینی. اغلب در طول ماه کامل یا ماه نو در بیوفیلد ظاهر می شود. نشانه های ذات عبارتند از حملات خشم، شهوت شدید، تشنگی برای مشاجره، خشونت و رابطه جنسی. این ارتعاشات می توانند به عنوان یک شکل دیگر، یک موجود کاذب ظاهر شوند. برای خلاص شدن از شر این موجود، باید از گناهان زندگی گذشته توبه کنید.
  • Archimania- ساختارهای طمع و قدرت. برای صاحب چنین جوهری، به دلیل تمایل به ثروت مادی، سطح ارزش های معنوی کاهش می یابد.
  • بشقاب پرنده- ساختار انرژی وسواسی که در لحظه رویای سفر با یک سفینه فضایی در میدان زیستی به وجود می آید. حاملان این سازند آثار عجیبی بر روی بدن، زخم ها و زخم های خود دارند. فقط در 75-80 جلسه پاکسازی هاله می توانید از شر این ماده خلاص شوید.
  • موجودیت ضد دین- ساختاری بیگانه که با حضور در مراسم مذهبی تداخل دارد. در همان زمان، باور نکردنی ترین دلایل در ذهن یک فرد ایجاد می شود که چرا نمی تواند به کلیسا برود یا با یک روحانی ارتباط برقرار کند.
  • مسدود کننده اعصاب- یک جوهره پر انرژی که عواقب هر موقعیت استرس زا را افزایش می دهد. گردن یا کمر فرد شروع به درد می کند، میگرن و تیک های ثابت صورت نیز مشاهده می شود. اگر فردی دچار یک تراژدی عمیق شخصی شده باشد، برنامه "غم" می تواند به او متصل شود.
  • خود برنامه ریزی- این موجودی است که به خودی خود و بدون هدایت تحت تأثیر خارجی شکل می گیرد. معمولاً این ساختار توسط یک جریان فکری ثابت از نوع منفی جذب می شود. این ممکن است به دلیل مشکلات مالی، مشکلات در زندگی شخصی و غیره باشد. با توجه به معیار مکانیسم شکل گیری، یک ساختار بیگانه نیز وجود دارد که آگاهانه توسط افراد دیگر ایجاد شده و با یک آیین جادویی وارد میدان زیستی شده است. در عین حال، لازم است به طور جداگانه آن دسته از موجوداتی که از جادوگران یا جادوگران می آیند برجسته شوند.
  • ساختار آتش یا هوا- انرژی مخرب انسانی ناشی از تماس مکرر با عناصر آتش یا هوا. معمولا در افراد سیگاری شدید یافت می شود. این موجود در طول ماه کامل حمله می کند و به ویژه جذب پوسته نازک آسیب دیده می شود. نشانه های اصلی هیجان بیش از حد و حملات عصبانیت هستند.
  • زالو- یک نئوپلاسم بیگانه که توسط تشعشعات ارتعاشی کم افکار انسان جذب می شود. معمولاً به دلیل تمایل ابدی به ثروتمند شدن و موفقیت نفوذ می کنند، زیرا شخصیت در عین حال در رشد معنوی کند می شود.
  • سرطان علامت زمینیک موجود خارجی است که در اثر پرخوری و آمیزش جنسی بیش از حد ایجاد می شود. در طول ماه کامل، به کسانی که نمی دانند چگونه با زندگی کنار بیایند حمله می کند و منجر به عدم تعادل عاطفی، احساس ترس و ضعف جسمانی می شود. اگر این ساختار بر هاله غلبه کند، فرد رنگ پریده یا رنگی خاکی خواهد داشت. ارتعاشات از این نوع تمایل به تحریک سرطان دارند.
  • خزنده- تولید انرژی افکار بد، آرزوهای پست باعث افسردگی، بی قراری، اشک ریختن، اختلالات خواب، پرخاشگری و افکار خودکشی می شود. رایج ترین نوع از چنین موجوداتی لارو است که برای تقویت آن تلاش می کند عادت های بدمثلاً توهمات ابهت.
    لاروهای قلب باعث حسادت و حسادت می شوند و لاروهای سمت راست از دنیای قهوه ای به اصطلاح سیزدهم جذب می شوند و به دلیل ایجاد بیماری های ناشناخته در بدن انسان خطرناک ترین آنها محسوب می شوند.

در زیر سقف اتاق، بروشورهای کوچک و فیلم هایی وجود دارد که به ندرت با فرد ارتباط برقرار می کنند، اما از انرژی امور او تغذیه می کنند. مهر و موم انرژی را می توان در هر فضای کور بدون نور مستقیم خورشید یا تهویه یافت. آنها در ارتفاع 2-3 متری پنهان می شوند.

برخی از آگهی ها در حین بازسازی وارد دهانه های آپارتمان می شوند. از نقطه نظر آسیب واقعی، به نظر می رسد خطرناک ترین موجود در اتاق موجودات انرژی راه راه بدون سر هستند که منبع بیماری های عفونی هستند.

انرژی های منفی بر انسان

در برخی موارد، هاله به شدت تغییر شکل می‌دهد و زمانی که یک تأثیر جادویی آگاهانه روی بیوفیلد فرد اعمال می‌شود، انرژی شروع به جریان می‌کند. همچنین، موجودات انرژی از جهان دیگر می توانند به یک پوسته نازک ضعیف بچسبند. اطلاعات منفی که افراد به یکدیگر منتقل می کنند را می توان به چند نوع تقسیم کرد:

چشم بد

روش پر کردن بدن اختری هاله با اطلاعات منفی از بیرون. در عین حال، انرژی جدید یک مفهوم عاطفی دارد که معمولاً مخرب است. چشم بد عملکرد لایه اختری را مختل می کند، در حالی که بدن اتری را مسدود می کند.

این قرار گرفتن در معرض به ویژه برای کودکان خردسالی که نمی دانند چگونه از خود دفاع کنند خطرناک است.

در نتیجه دچار عفونت های معده و بیماری های پوستی می شوند. در مورد بزرگسالان، عواقب ناخوشایند چشم بد پس از چند ماه ظاهر می شود. اینها ترس های بی دلیل، عدم اطمینان، کابوس، درد در قلب و کمر هستند.

خسارت

این یک تأثیر منفی اطلاعات و انرژی با استفاده از یک طلسم خاص است. در اینجا بدن ذهنی لخته ای را به شکل اشکال فکری منفی دریافت می کند.

آسیب می تواند به دلیل حسادت باشد، اما نه به یکی از بستگان نزدیک. این کار توسط جادوگران، روانشناسان و جادوگران نیز انجام می شود.

طلسم عشق یا توطئه

این یک جریان انرژی است که منجر به بیماری های مختلف جسمی و اختلالات روانی می شود. این جریان های اطلاعاتی هیچ فایده ای ندارند مگر اینکه علت مشکل برطرف شود. در غیر این صورت، فرد به سادگی عصبانی یا خسته می شود، از هیستریک و شیدایی آزار و اذیت رنج می برد، پرخاشگری نشان می دهد و نمی خواهد زندگی کند.

هر بیماری احتمالی حتی عمیق تر به فرآیندهای حیاتی بدن هدایت می شود.

لعنتی

مخرب ترین انرژی با پیام منفی. این شکل از تأثیر بر بدن علّی تأثیر می گذارد - ظریف ترین ماده مسئول کارما. نفرین بسیار قدرتمند و شیطانی است زیرا می خواهد یک فرد را با قطع ارتباط او با نیروهای کیهانی نابود کند. در این صورت حتی پوسته فیزیکی و جسم روانی نیز از بین می رود.

همچنین یک نفرین نسلی وجود دارد - اطلاعات ارثی در ناخودآگاه با نگرش شدید منفی و استرس عاطفی. ممکن است 7 نسل از این انرژی رنج ببرند و بیماری های ارثی داشته باشند. نفرین اجدادی به خود واقعی و میدان اختری آسیب می رساند.

رها شدن انرژی منفی روی انسان

اختلال انرژی در نتیجه تأثیر تصادفی یا هدفمند انسان نه تنها در مرحله اولیه، بلکه در لحظه انتقال جریان های منفی نیز همیشه قابل احساس است. در این مورد، منبع منفی لزوماً نباید در تماس مستقیم با حامل هاله باشد. بنابراین، بسیار مهم است که به احساسات و شهود درونی خود گوش دهید.

شایان ذکر است که انتقال انرژی منفی همیشه به خودی خود یک هدف نیست، گاهی اوقات به سادگی انجام می شود اثر جانبیتبادل انرژی یک طرفه

به ویژه، خون آشام های انرژی یا افرادی که کانال های نیروی زندگی آنها به دلیل آسیب مسدود شده است، تلاش می کنند انرژی سالم را از دیگران دریافت کنند. در نتیجه، آنها به طور خودکار بخشی از انرژی تغییر شکل یافته خود را به آنها می دهند.

اما به هر طریقی، ریختن لخته های بد یک روش ناخوشایند است و بهتر است از قبل از آن جلوگیری کنید.

چگونه تشخیص دهیم که سیگنال های منفی در بیوفیلد به شما منتقل می شود

شخص در گفتگو خود را تحمیل می کند

از مشکلاتش می گوید، ترحم و دلسوزی می خواهد. گاهی اوقات، برای جلب توجه، ممکن است شروع به رفتار سرکش یا حتی پرخاشگرانه کند. این فرد که می خواهد از شر منفی خود خلاص شود، در جلیقه اش گریه می کند و می خواهد مشاوره بگیرد. فرد می خواهد اهدا کننده آینده خود را درگیر مشکلات و مشکلات کند.

یک مونولوگ خسته کننده و شکایت می تواند نه تنها در طول جلسات شخصی، بلکه از طریق تلفن نیز سرازیر شود. گاهی اوقات افراد ممکن است با صدای آوازخوان صحبت کنند یا برعکس، زمزمه و خش خش به نظر می رسد که تهدیدآمیز به نظر برسد.

منتقد جدا شده

استراتژی مخالف نیز اتفاق می افتد - این موضع یک منتقد جدا است. معمولاً چنین شخصی از شما دور است ، اما سپس شروع به عیب یابی می کند ، آرامش او توسط یک طوفان عاطفی به هم می خورد.

برخی از این افراد به دنبال تحریک عمدی قربانیان خود هستند و از کانال های نفوذی استفاده می کنند که فرد با حساسیت بیشتری نسبت به آنها واکنش نشان می دهد. به عنوان مثال، می توانید بر سر زبان آموز شنیداری فریاد بزنید و در مورد ظاهرش به یادگیرنده بصری نظر بدهید.

یک ملاقات شخصی

اگر جلسه شخصی باشد، هنگام انتقال منفی، فرد قطعا می پذیرد حالت تهدیدآمیز. تماس مستقیم بصری همچنین به عنوان یک پل انرژی بسیار مهم عمل می کند.

چنین افرادی دوست دارند درها را به هم بزنند و مدام لباس های خود را لمس کنند، به خصوص اگر لباس تحریک آمیزی برای جلب توجه بصری بپوشند.

وارد شدن به تماس بدنی

بخش مهمی از تسکین جریان‌های منفی در صورتی که قربانی و حامل منفی‌گرایی جنبشی باشند. فرد نه تنها می تواند دست ها، صورت، شانه ها را لمس کند، بلکه می تواند پا را روی پا بگذارد و فشار دهد. پرتاب اشیاء به سمت اهداکننده آینده نیز محتمل است.

مثلاً اگر با یک کولی مواجه شدید، ممکن است حتی یک مو از شما کنده شود یا هر شی کوچکی را در دستان شما بگذارد و سپس آن را پس بگیرد.

چگونه در برابر انتقال انرژی منفی مقاومت کنید و برخلاف میل خود اهدا کننده نشاط سالم نباشید؟ بهتر است به حرف فرد گوش ندهید، گفتگو را قطع نکنید، کنار بنشینید و همیشه آرام باشید. گاهی اوقات منطقی است که تصویر خود را تغییر دهید تا توجه خون آشام های انرژی را جلب نکنید. همچنین تصور یک محافظ آینه ای خیالی در اطراف بدن مفید است. در طول ارتباط اجباری، می توانید از نظر ذهنی از یک همکار خطرناک فاصله بگیرید و به دنیای خیالات خود بروید.

اگر خودتان احساس می کنید نیاز به تنظیم مجدد دارید انرژی منفی، آن را به سمت یک جسم زنده نگیرید، بلکه از قدرت عناصر استفاده کنید. می توانی به جریان رودخانه نگاه کنی، افکارت را در آن حل کنی، به باران و شعله شمع. حمام نمک، سنگ های طلسم، سوزاندن تراشه های چوب در آتش، تصور قیف های منفی که به داخل زمین می روند مفید است.

هاله سنگین چگونه بر طرف مقابل تأثیر می گذارد؟

حامل یک بیوفیلد منفی، حتی با ارتباطات زودگذر و شیرین، همه اطرافیان خود را بسیار خسته می کند. اگر ارتباط طولانی شود، احساس مالیخولیا، مالیخولیا، افسردگی و عدم ایمان به قدرت فرد ایجاد می شود.

ممکن است احساس تنهایی، پرخاشگری بی اساس و افکار خودکشی وجود داشته باشد. در شب فرد دچار کابوس می شود.

بدترین چیز در مورد تأثیر انرژی سنگین این است که انواع شکست های جزئی و مشکلات بزرگ را به طرف مخاطب جذب می کند. بنابراین، بسیاری از مردم بلافاصله شروع به احساس ترس غیرقابل توضیح، اضطراب و نزدیک شدن به خطر در لحظه ارتباط می کنند.

در سطح فیزیکی، انرژی سنگین طرف مقابل نیز خود را احساس می کند. معمولاً فرد شروع به احساس سردرد، فشار عجیب و گزگز در قسمت های مختلف بدن می کند. قفسه سینه فشرده می شود و قلب درد می کند. گاهی اوقات احساس می کنید سرما خورده اید، تب و عرق روی پیشانی تان می نشیند. حملات آسم، تنگی نفس و افزایش فشار خون اغلب شروع می شود. پیامد از دست دادن ناگهانی قدرت به دلیل فشار انرژی هاله دیگران، خواب آلودگی، سکسکه و خمیازه کشیدن است.

انرژی منفی در یک فرد اغلب باعث ناراحتی خود و اطرافیانش می شود. بنابراین، ارزش آن را دارد که به طور منظم هاله خود را برای لخته های منفی تشخیص دهید و سعی کنید با دید مثبت به دنیا نگاه کنید و فقط نیات و افکار خوب را به جهان ارسال کنید.

N.K. گلادیشوا، IOSO RAO، مدرسه شماره 548، مسکو

این موضوع هرگز به طور خاص در کتاب های درسی به اصطلاح پایدار به تفصیل مطرح نشده است. برای دانش آموزان دبیرستانی خیلی سخت تلقی می شد. در همان زمان، دانش آموزان "به طور پیش فرض" (و اغلب معلمان) معتقدند که انرژی فقط می تواند یک کمیت مثبت باشد. این منجر به سوء تفاهم در هنگام تجزیه و تحلیل تبدیل انرژی در فرآیندهای مختلف می شود. به عنوان مثال، چگونه می توان توضیح داد که وقتی آب می جوشد، تمام انرژی داده شده به ماده به تبخیر می رود، در حالی که میانگین انرژی جنبشیحرکت ذرات تغییر نمی کند، اما انرژی برهمکنش ذرات برابر با صفر می شود؟ انرژی حاصل از بخاری کجا ناپدید می شود؟ مثال های زیادی از این دست می توان زد. اما بهتر است ساکت نمانیم که انرژی تعامل بین اجسام می تواند مثبت و منفی باشد. مشکلات در درک این ماده بسیار دور از ذهن است. بالاخره حتی دانش آموزان کلاس های ابتداییدرک کنید که دمای محیط می تواند مثبت یا منفی باشد! علاوه بر این، دانش‌آموزان به راحتی وجود سایر مقیاس‌های دما (سانتیگراد، فارنهایت، رئومور) را در کنار مقیاس کلوین درک می‌کنند. بنابراین، این ایده که مقدار عددی برخی از کمیت‌های فیزیکی به یک مبدأ مرسوم انتخاب شده برای مرجع آن بستگی دارد، برای یک دانش‌آموز دبیرستانی غیرقابل درک نیست.

انتخاب نقطه مرجع انرژی پتانسیل

ما نشان خواهیم داد که چگونه به دانش آموزان توضیح دهیم که هنگام مطالعه پدیده های مکانیکی، در بسیاری از موارد انتخاب سطح مرجع برای انرژی پتانسیل راحت است تا مقدار منفی داشته باشد.

تجزیه و تحلیل تبدیل انرژی مستلزم آشنایی دقیق تر دانش آموزان با اشکال آن است. هر کتاب درسی گزارش می دهد که جسمی به جرم m که نسبت به یک چارچوب مرجع انتخابی با مقداری سرعت v حرکت می کند، دارای انرژی جنبشی Ekin = mv2/2 در این قاب است. اگر در یک چارچوب مرجع جسم بی حرکت باشد، انرژی جنبشی آن برابر با صفر است. بنابراین انرژی جنبشی جسم را انرژی حرکت می نامند. برخلاف سایر ویژگی های حرکت، مانند سرعت v یا تکانه p = mv، انرژی جنبشی با جهت حرکت ارتباطی ندارد. این یک کمیت اسکالر است. توصیه می شود از دانش آموزان دعوت شود تا به طور مستقل نشان دهند که انرژی جنبشی یک جسم و یک سیستم از اجسام نمی تواند کمیت منفی باشد.

ماهیت انرژی پتانسیل می تواند کاملاً متفاوت باشد. در مورد یک آونگ ریاضی (نقطه مادی به جرم m معلق بر روی یک رشته غیر قابل امتداد بی وزن به طول l)، با جاذبه بار آونگ توسط زمین مرتبط است. این فعل و انفعال گرانشی است که سرعت بار را در حین حرکت به سمت بالا کاهش می دهد. در مورد برخورد توپ تنیس به دیوار، انرژی پتانسیل با تغییر شکل توپ مرتبط است. وجه مشترک انرژی برهمکنش بار با زمین و انرژی تغییر شکل این است که چنین انرژی می تواند به انرژی جنبشی تبدیل شود و بالعکس.

با این حال، همه فرآیندها برگشت پذیر نیستند. به عنوان مثال، هنگامی که یک چکش به یک تکه سرب برخورد می کند، به نظر می رسد که انرژی جنبشی چکش بدون اثری ناپدید می شود - چکش تقریباً پس از برخورد به عقب برنمی گردد. که در در این موردانرژی جنبشی چکش به گرما و متعاقب آن اتلاف غیرقابل برگشت آن تبدیل می شود.

بیایید نگاهی دقیق تر به مفهوم انرژی پتانسیل بیندازیم. ماهیت انرژی پتانسیل متفاوت است، بنابراین هیچ فرمول واحدی برای محاسبه آن وجود ندارد. از بین انواع برهمکنش ها، ما اغلب با برهمکنش گرانشی زمین و اجسامی که در نزدیکی سطح آن قرار دارند مواجه می شویم، بنابراین قبل از هر چیز باید به بحث در مورد ویژگی های برهمکنش گرانشی بپردازیم.

فرمول محاسبه انرژی پتانسیل برهمکنش زمین با اجرام نزدیک به سطح آن چیست؟ پاسخ توسط نوسانات آونگ پیشنهاد می شود. لطفاً توجه داشته باشید (شکل 1): نقاط B، که در آن انرژی جنبشی کاملاً به شکل نهفته (بالقوه) تبدیل می شود و نقطه A،

جایی که انرژی جنبشی آونگ به طور کامل بازیابی می شود، در ارتفاعات مختلف بالای سطح زمین قرار می گیرند. هویگنس همچنین دریافت که ارتفاع h صعود آونگ به نقطه B با مجذور سرعت آن v2max در نقطه پایین A متناسب است. بار و ارتفاع h افزایش آن در طول نوسانات. اندازه گیری دقیق حداکثر سرعت vmax و ارتفاع h نشان می دهد که برابری همیشه برآورده می شود:

که در آن g  10 N/kg = 10 m/s2. اگر طبق قانون بقای انرژی فرض کنیم که تمام انرژی جنبشی آونگ در نقاط B به انرژی برهمکنش گرانشی بار آن با زمین تبدیل شود، انرژی این برهمکنش باید با استفاده از آن محاسبه شود. فرمول:

این فرمول یک توافق شرطی را پنهان می کند: موقعیت اجسام برهم کنش، که در آن انرژی برهمکنش آنها En به طور معمول برابر با صفر (سطح صفر) در نظر گرفته می شود، به گونه ای انتخاب می شود که در این موقعیت ارتفاع h = 0 باشد. اما هنگام انتخاب سطح صفر، فیزیکدانان تنها با تمایل به ساده کردن راه حل برای وظایف محدود هدایت می شوند. اگر به دلایلی فرض کنیم که انرژی پتانسیل برابر با صفر در یک نقطه در ارتفاع h0  0 است، فرمول انرژی پتانسیل به شکل زیر است:

Ep = mg (h - h0).

سقوط سنگ از صخره را در نظر بگیرید (شکل 2). تعیین اینکه چگونه انرژی جنبشی Ek سنگ و انرژی پتانسیل En تعامل آن با زمین با سقوط آن تغییر می کند، ضروری است. فرض کنید در لبه صخره (نقطه A) سرعت سنگ صفر باشد.

هنگامی که یک سنگ سقوط می کند، اصطکاک آن با هوا کم است، بنابراین می توانیم فرض کنیم که انرژی اتلاف نشده و تبدیل آن به گرما وجود ندارد. در نتیجه، طبق قانون بقای انرژی، هنگام سقوط یک سنگ، مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل سیستم اجسام زمین + سنگ تغییر نمی کند، یعنی.

(Ek + Ep)|B = (Ek+E0)|A.

اجازه دهید به موارد زیر توجه کنیم.

1. با توجه به شرایط مسئله در نقطه A سرعت سنگ صفر است بنابراین Ek| A = 0.

2. انتخاب سطح صفر انرژی پتانسیل تعامل بین سنگ و زمین به گونه ای راحت است که حل مشکل را تا حد امکان ساده کند. از آنجایی که فقط یک نقطه ثابت نشان داده شده است - لبه سنگ A - منطقی است که آن را به عنوان مبدا در نظر بگیرید و Ep| A = 0. سپس انرژی کل (Ek + Ep)|A = 0. در نتیجه، به موجب قانون بقای انرژی، مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل سنگ و زمین اصلاً برابر صفر می‌ماند. نقاط مسیر:

(Ek + Ep)|B = 0.

مجموع دو عدد غیر صفر تنها در صورتی برابر با صفر است که یکی از آنها منفی و دیگری مثبت باشد. قبلاً اشاره کردیم که انرژی جنبشی نمی تواند منفی باشد. بنابراین، از برابری (Ek + Ep)|B = 0 نتیجه می شود که انرژی پتانسیل برهمکنش سنگ در حال سقوط با زمین یک کمیت منفی است. این به دلیل انتخاب سطح انرژی پتانسیل صفر است. لبه سنگ را نقطه مرجع صفر مختصات h سنگ در نظر گرفتیم. تمام نقاطی که سنگ از طریق آنها پرواز می کند در زیر لبه صخره قرار دارد و مقادیر مختصات h این نقاط زیر صفر قرار دارد، یعنی. آنها منفی هستند. در نتیجه، طبق فرمول En = mgh، انرژی En حاصل از برهمکنش سنگ در حال سقوط با زمین نیز باید منفی باشد.

از معادله قانون بقای انرژی Ek + En = 0 به دست می آید که در هر ارتفاع h از لبه سنگ، انرژی جنبشی سنگ برابر با انرژی پتانسیل آن است که با علامت مخالف گرفته شده است:

Ek = –En = –mgh

(باید به خاطر داشت که h یک مقدار منفی است). نمودارهای وابستگی انرژی پتانسیل Ep و انرژی جنبشی Ek به مختصات h در شکل نشان داده شده است. 3.

همچنین بررسی فورا موردی مفید است که یک سنگ در نقطه A با سرعت عمودی مشخص v0 به سمت بالا پرتاب می شود. در لحظه اولیه، انرژی جنبشی سنگ Ek = mv02/2 است و انرژی پتانسیل، بر اساس قرارداد، صفر است. در یک نقطه دلخواه در مسیر، انرژی کل برابر است با مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل mv2/2 + mgh. قانون بقای انرژی به صورت زیر نوشته می شود:

mv02/2 = mv2/2 + mgh.

در اینجا h می تواند هر دو مقدار مثبت و منفی داشته باشد، که مربوط به حرکت سنگ از نقطه پرتاب به سمت بالا یا سقوط به زیر نقطه A است. بنابراین، برای مقادیر خاصی از h انرژی پتانسیل مثبت و برای برخی دیگر منفی است. این مثال باید قرارداد تخصیص انرژی پتانسیل یک علامت خاص را به دانش آموز نشان دهد.

پس از آشنایی دانش‌آموزان با مطالب فوق، بهتر است سوالات زیر را با آنها در میان بگذارید:

1. انرژی جنبشی جسم در چه شرایطی برابر با صفر است؟ انرژی پتانسیل بدن؟

2. توضیح دهید که آیا نمودار شکل 1 با قانون بقای انرژی سیستم اجسام زمین + سنگ مطابقت دارد یا خیر. 3.

3. انرژی جنبشی توپ پرتاب شده چگونه تغییر می کند؟ چه زمانی کاهش می یابد؟ آیا افزایش می یابد؟

4. چرا وقتی سنگ می افتد انرژی پتانسیل آن منفی می شود اما وقتی پسری از تپه غلت می زند مثبت تلقی می شود؟

انرژی بالقوه جسم در میدان گرانشی

مرحله بعدی شامل آشنا کردن دانش آموزان با انرژی پتانسیل یک جسم در میدان گرانشی است. انرژی برهمکنش یک جسم با میدان گرانشی زمین تنها در صورتی با فرمول En = mgh توصیف می شود که بتوان میدان گرانشی زمین را مستقل از مختصات یکنواخت در نظر گرفت. میدان گرانشی توسط قانون گرانش جهانی تعیین می شود.

N.K. گلادیشوا، IOSO RAO، مدرسه شماره 548، مسکو

این موضوع هرگز به طور خاص در کتاب های درسی به اصطلاح پایدار به تفصیل مطرح نشده است. برای دانش آموزان دبیرستانی خیلی سخت تلقی می شد. در همان زمان، دانش آموزان "به طور پیش فرض" (و اغلب معلمان) معتقدند که انرژی فقط می تواند یک کمیت مثبت باشد. این منجر به سوء تفاهم در هنگام تجزیه و تحلیل تبدیل انرژی در فرآیندهای مختلف می شود. به عنوان مثال، چگونه می توان توضیح داد که وقتی آب می جوشد، تمام انرژی داده شده به ماده به تبخیر می رود، در حالی که میانگین انرژی جنبشی حرکت ذرات تغییر نمی کند و انرژی برهمکنش ذرات برابر با صفر می شود؟ انرژی حاصل از بخاری کجا ناپدید می شود؟ مثال های زیادی از این دست می توان زد. اما بهتر است ساکت نمانیم که انرژی تعامل بین اجسام می تواند مثبت و منفی باشد. مشکلات در درک این ماده بسیار دور از ذهن است. از این گذشته ، حتی دانش آموزان دبستانی هم می دانند که دمای محیط می تواند مثبت و منفی باشد! علاوه بر این، دانش‌آموزان به راحتی وجود سایر مقیاس‌های دما (سانتیگراد، فارنهایت، رئومور) را در کنار مقیاس کلوین درک می‌کنند. بنابراین، این ایده که مقدار عددی برخی از کمیت‌های فیزیکی به یک مبدأ مرسوم انتخاب شده برای مرجع آن بستگی دارد، برای یک دانش‌آموز دبیرستانی غیرقابل درک نیست.

انتخاب نقطه مرجع انرژی پتانسیل

ما نشان خواهیم داد که چگونه به دانش آموزان توضیح دهیم که هنگام مطالعه پدیده های مکانیکی، در بسیاری از موارد انتخاب سطح مرجع برای انرژی پتانسیل راحت است تا مقدار منفی داشته باشد.

تجزیه و تحلیل تبدیل انرژی مستلزم آشنایی دقیق تر دانش آموزان با اشکال آن است. هر کتاب درسی گزارش می دهد که جسمی به جرم m که نسبت به یک چارچوب مرجع انتخابی با مقداری سرعت v حرکت می کند، دارای انرژی جنبشی Ekin = mv2/2 در این قاب است. اگر در یک چارچوب مرجع جسم بی حرکت باشد، انرژی جنبشی آن برابر با صفر است. بنابراین انرژی جنبشی جسم را انرژی حرکت می نامند. برخلاف سایر ویژگی های حرکت، مانند سرعت v یا تکانه p = mv، انرژی جنبشی با جهت حرکت ارتباطی ندارد. این یک کمیت اسکالر است. توصیه می شود از دانش آموزان دعوت شود تا به طور مستقل نشان دهند که انرژی جنبشی یک جسم و یک سیستم از اجسام نمی تواند کمیت منفی باشد.

ماهیت انرژی پتانسیل می تواند کاملاً متفاوت باشد. در مورد یک آونگ ریاضی (نقطه مادی به جرم m معلق بر روی یک رشته غیر قابل امتداد بی وزن به طول l)، با جاذبه بار آونگ توسط زمین مرتبط است. این فعل و انفعال گرانشی است که سرعت بار را در حین حرکت به سمت بالا کاهش می دهد. در مورد برخورد توپ تنیس به دیوار، انرژی پتانسیل با تغییر شکل توپ مرتبط است. وجه مشترک انرژی برهمکنش بار با زمین و انرژی تغییر شکل این است که چنین انرژی می تواند به انرژی جنبشی تبدیل شود و بالعکس.

با این حال، همه فرآیندها برگشت پذیر نیستند. به عنوان مثال، هنگامی که یک چکش به یک تکه سرب برخورد می کند، به نظر می رسد که انرژی جنبشی چکش بدون اثری ناپدید می شود - چکش تقریباً پس از برخورد به عقب برنمی گردد. در این حالت انرژی جنبشی چکش به گرما و متعاقب آن اتلاف غیرقابل برگشت آن تبدیل می شود.

بیایید نگاهی دقیق تر به مفهوم انرژی پتانسیل بیندازیم. ماهیت انرژی پتانسیل متفاوت است، بنابراین هیچ فرمول واحدی برای محاسبه آن وجود ندارد. از بین انواع برهمکنش ها، ما اغلب با برهمکنش گرانشی زمین و اجسامی که در نزدیکی سطح آن قرار دارند مواجه می شویم، بنابراین قبل از هر چیز باید به بحث در مورد ویژگی های برهمکنش گرانشی بپردازیم.

فرمول محاسبه انرژی پتانسیل برهمکنش زمین با اجرام نزدیک به سطح آن چیست؟ پاسخ توسط نوسانات آونگ پیشنهاد می شود. لطفاً توجه داشته باشید (شکل 1): نقاط B، که در آن انرژی جنبشی کاملاً به شکل نهفته (بالقوه) تبدیل می شود و نقطه A،

جایی که انرژی جنبشی آونگ به طور کامل بازیابی می شود، در ارتفاعات مختلف بالای سطح زمین قرار می گیرند. هویگنس همچنین دریافت که ارتفاع h صعود آونگ به نقطه B با مجذور سرعت آن v2max در نقطه پایین A متناسب است. بار و ارتفاع h افزایش آن در طول نوسانات. اندازه گیری دقیق حداکثر سرعت vmax و ارتفاع h نشان می دهد که برابری همیشه برآورده می شود:

که در آن g  10 N/kg = 10 m/s2. اگر طبق قانون بقای انرژی فرض کنیم که تمام انرژی جنبشی آونگ در نقاط B به انرژی برهمکنش گرانشی بار آن با زمین تبدیل شود، انرژی این برهمکنش باید با استفاده از آن محاسبه شود. فرمول:

این فرمول یک توافق شرطی را پنهان می کند: موقعیت اجسام برهم کنش، که در آن انرژی برهمکنش آنها En به طور معمول برابر با صفر (سطح صفر) در نظر گرفته می شود، به گونه ای انتخاب می شود که در این موقعیت ارتفاع h = 0 باشد. اما هنگام انتخاب سطح صفر، فیزیکدانان تنها با تمایل به ساده کردن راه حل برای وظایف محدود هدایت می شوند. اگر به دلایلی فرض کنیم که انرژی پتانسیل برابر با صفر در یک نقطه در ارتفاع h0  0 است، فرمول انرژی پتانسیل به شکل زیر است:

Ep = mg (h - h0).

سقوط سنگ از صخره را در نظر بگیرید (شکل 2). تعیین اینکه چگونه انرژی جنبشی Ek سنگ و انرژی پتانسیل En تعامل آن با زمین با سقوط آن تغییر می کند، ضروری است. فرض کنید در لبه صخره (نقطه A) سرعت سنگ صفر باشد.

هنگامی که یک سنگ سقوط می کند، اصطکاک آن با هوا کم است، بنابراین می توانیم فرض کنیم که انرژی اتلاف نشده و تبدیل آن به گرما وجود ندارد. در نتیجه، طبق قانون بقای انرژی، هنگام سقوط یک سنگ، مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل سیستم اجسام زمین + سنگ تغییر نمی کند، یعنی.

(Ek + Ep)|B = (Ek+E0)|A.

اجازه دهید به موارد زیر توجه کنیم.

1. با توجه به شرایط مسئله در نقطه A سرعت سنگ صفر است بنابراین Ek| A = 0.

2. انتخاب سطح صفر انرژی پتانسیل تعامل بین سنگ و زمین به گونه ای راحت است که حل مشکل را تا حد امکان ساده کند. از آنجایی که فقط یک نقطه ثابت نشان داده شده است - لبه سنگ A - منطقی است که آن را به عنوان مبدا در نظر بگیرید و Ep| A = 0. سپس انرژی کل (Ek + Ep)|A = 0. در نتیجه، به موجب قانون بقای انرژی، مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل سنگ و زمین اصلاً برابر صفر می‌ماند. نقاط مسیر:

(Ek + Ep)|B = 0.

مجموع دو عدد غیر صفر تنها در صورتی برابر با صفر است که یکی از آنها منفی و دیگری مثبت باشد. قبلاً اشاره کردیم که انرژی جنبشی نمی تواند منفی باشد. بنابراین، از برابری (Ek + Ep)|B = 0 نتیجه می شود که انرژی پتانسیل برهمکنش سنگ در حال سقوط با زمین یک کمیت منفی است. این به دلیل انتخاب سطح انرژی پتانسیل صفر است. لبه سنگ را نقطه مرجع صفر مختصات h سنگ در نظر گرفتیم. تمام نقاطی که سنگ از طریق آنها پرواز می کند در زیر لبه صخره قرار دارد و مقادیر مختصات h این نقاط زیر صفر قرار دارد، یعنی. آنها منفی هستند. در نتیجه، طبق فرمول En = mgh، انرژی En حاصل از برهمکنش سنگ در حال سقوط با زمین نیز باید منفی باشد.

از معادله قانون بقای انرژی Ek + En = 0 به دست می آید که در هر ارتفاع h از لبه سنگ، انرژی جنبشی سنگ برابر با انرژی پتانسیل آن است که با علامت مخالف گرفته شده است:

Ek = –En = –mgh

(باید به خاطر داشت که h یک مقدار منفی است). نمودارهای وابستگی انرژی پتانسیل Ep و انرژی جنبشی Ek به مختصات h در شکل نشان داده شده است. 3.

همچنین بررسی فورا موردی مفید است که یک سنگ در نقطه A با سرعت عمودی مشخص v0 به سمت بالا پرتاب می شود. در لحظه اولیه، انرژی جنبشی سنگ Ek = mv02/2 است و انرژی پتانسیل، بر اساس قرارداد، صفر است. در یک نقطه دلخواه در مسیر، انرژی کل برابر است با مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل mv2/2 + mgh. قانون بقای انرژی به صورت زیر نوشته می شود:

mv02/2 = mv2/2 + mgh.

در اینجا h می تواند هر دو مقدار مثبت و منفی داشته باشد، که مربوط به حرکت سنگ از نقطه پرتاب به سمت بالا یا سقوط به زیر نقطه A است. بنابراین، برای مقادیر خاصی از h انرژی پتانسیل مثبت و برای برخی دیگر منفی است. این مثال باید قرارداد تخصیص انرژی پتانسیل یک علامت خاص را به دانش آموز نشان دهد.

پس از آشنایی دانش‌آموزان با مطالب فوق، بهتر است سوالات زیر را با آنها در میان بگذارید:

1. انرژی جنبشی جسم در چه شرایطی برابر با صفر است؟ انرژی پتانسیل بدن؟

2. توضیح دهید که آیا نمودار شکل 1 با قانون بقای انرژی سیستم اجسام زمین + سنگ مطابقت دارد یا خیر. 3.

3. انرژی جنبشی توپ پرتاب شده چگونه تغییر می کند؟ چه زمانی کاهش می یابد؟ آیا افزایش می یابد؟

4. چرا وقتی سنگ می افتد انرژی پتانسیل آن منفی می شود اما وقتی پسری از تپه غلت می زند مثبت تلقی می شود؟

انرژی بالقوه جسم در میدان گرانشی

مرحله بعدی شامل آشنا کردن دانش آموزان با انرژی پتانسیل یک جسم در میدان گرانشی است. انرژی برهمکنش یک جسم با میدان گرانشی زمین تنها در صورتی با فرمول En = mgh توصیف می شود که میدان گرانشی زمین را بتوان یکنواخت و مستقل از مختصات در نظر گرفت. میدان گرانشی توسط قانون گرانش جهانی تعیین می شود:

که در آن R بردار شعاع کشیده شده از مرکز جرم زمین (به عنوان مبدا) به یک نقطه معین است (به یاد بیاورید که در قانون گرانش، اجسام نقطه مانند و بی حرکت در نظر گرفته می شوند). بر اساس قیاس با الکترواستاتیک، این فرمول را می توان به صورت زیر نوشت:

و آن را بردار شدت میدان گرانشی در یک نقطه معین بنامیم. واضح است که این میدان با فاصله از بدن ایجاد میدان تغییر می کند. چه زمانی می توان میدان گرانشی را با دقت کافی همگن در نظر گرفت؟ بدیهی است که این امر در منطقه ای از فضا که ابعاد آن h بسیار کوچکتر از فاصله مرکز میدان R است امکان پذیر است. به عبارت دیگر، اگر سنگی را در نظر دارید که از طبقه بالای خانه می افتد، می توانید با خیال راحت از آن چشم پوشی کنید. تفاوت در مقدار میدان گرانشی در طبقات بالا و پایین. با این حال، هنگام مطالعه حرکت سیارات به دور خورشید، نمی توان فرض کرد که سیاره در یک میدان یکنواخت حرکت می کند و باید از قانون کلی گرانش استفاده کرد.

شما می توانید یک فرمول کلی برای انرژی پتانسیل برهمکنش گرانشی بین اجسام استخراج کنید (اما از دانش آموزان نخواهید که این نتیجه را بازتولید کنند، اگرچه آنها، البته، باید فرمول نهایی را بدانند). برای مثال، اجازه دهید دو جسم نقطه ای ثابت با جرم های m1 و m2 را در فاصله R0 از یکدیگر در نظر بگیریم (شکل 4). اجازه دهید انرژی برهمکنش گرانشی این اجسام را با En0 نشان دهیم. اجازه دهید فرض کنیم که اجسام کمی به فاصله R1 نزدیکتر شده اند. انرژی برهمکنش این اجسام به En1 تبدیل شد. طبق قانون بقای انرژی:

Ep = Ep1 – Ep0 = Fthrust. میانگین s،

جایی که Fthrust cр – مقدار میانگین نیروی گرانشی در بخش s = R1 – R0 جسمی که در جهت نیرو حرکت می کند. بر اساس قانون گرانش جهانی، مقدار نیرو برابر است با:

اگر فاصله های R1 و R0 کمی با یکدیگر تفاوت داشته باشند، فاصله Rav2 را می توان با محصول R1R0 جایگزین کرد. سپس:

در این برابری En1 مطابقت دارد مطابقت دارد . بدین ترتیب:

ما فرمولی به دست آورده‌ایم که دو ویژگی انرژی پتانسیل برهمکنش گرانشی را نشان می‌دهد (به آن انرژی گرانشی نیز می‌گویند):

1. خود فرمول قبلاً شامل انتخاب سطح صفر انرژی گرانشی بالقوه است، یعنی: انرژی برهمکنش گرانشی اجسام زمانی صفر می شود که فاصله بین اجسام مورد نظر بی نهایت زیاد باشد. لطفاً توجه داشته باشید که این انتخاب مقدار صفر انرژی برهمکنش گرانشی اجسام دارای یک تفسیر فیزیکی واضح است: وقتی اجسام بی نهایت از یکدیگر دور می شوند، عملاً تعامل گرانشی را متوقف می کنند.

2. از آنجایی که هر فاصله واقعی، به عنوان مثال بین زمین و یک موشک، البته، انرژی برهمکنش گرانشی با چنین انتخاب نقطه مرجع همیشه منفی است.

در شکل شکل 5 نموداری از وابستگی انرژی برهمکنش گرانشی موشک با زمین به فاصله مرکز زمین و موشک را نشان می دهد. این هر دو ویژگی انرژی گرانشی را که در مورد آن صحبت کردیم منعکس می کند: نشان می دهد که این انرژی منفی است و با افزایش فاصله بین زمین و موشک به سمت صفر افزایش می یابد.

انرژی ارتباطی

دانش به دست آمده توسط دانش آموزان مبنی بر اینکه انرژی می تواند هم مقادیر مثبت و هم منفی باشد باید در مطالعه انرژی اتصال ذرات یک ماده در حالت های مختلف تجمع آن کاربرد پیدا کند. به عنوان مثال، به دانش آموزان می توان استدلال کیفی زیر را ارائه داد.

قبلاً دیده‌ایم که ذرات ماده همیشه به‌طور آشفته حرکت می‌کنند. با اعطای توانایی حرکت به این طریق به ذرات بود که توانستیم تعدادی از پدیده های طبیعی را توضیح دهیم. اما پس چرا میزها و مدادها، دیوارهای خانه ها و خودمان به صورت ذرات جداگانه پراکنده نمی شوند؟

ما باید فرض کنیم که ذرات ماده بر یکدیگر اثر متقابل دارند و جذب یکدیگر می شوند. فقط یک جاذبه متقابل به اندازه کافی قوی از ذرات می تواند آنها را در مایعات و جامدات نزدیک یکدیگر نگه دارد و از پراکندگی سریع آنها در جهات مختلف جلوگیری کند. اما چرا ذرات موجود در گازها نزدیک به هم نمی مانند، چرا از هم دور می شوند؟ ظاهراً در گازها به هم پیوستگی ذرات برای حفظ آنها کافی نیست.

در مکانیک، برای ارزیابی اندرکنش (اتصال) اجسام، از چنین کمیت فیزیکی به عنوان انرژی پتانسیل برهمکنش استفاده کردیم. در نظریه جنبشی ماده، ارتباط بین ذرات ماده با انرژی برهمکنش آنها Ec مشخص می شود (این انرژی همیشه بالقوه نیست). این واقعیت که ذرات در مایعات و جامدات یکدیگر را نگه می دارند، اما در گازها نه، نشان می دهد که انرژی پیوند ذرات با یکدیگر در این محیط ها متفاوت است.

گاز. در گاز، فاصله بین ذرات زیاد و اتصال آنها ضعیف است. ذرات گهگاه با یکدیگر و با دیواره رگ برخورد می کنند. برخوردها ماهیت کشسانی دارند، یعنی. انرژی کل و تکانه کل حفظ می شوند. در فواصل بین برخوردها، ذرات آزادانه حرکت می کنند، یعنی. تعامل نکنید منطقی است که فرض کنیم انرژی برهمکنش (پیوند) ذرات در یک گاز تقریباً صفر است.

مایع. در یک مایع، ذرات به هم نزدیکتر شده و تا حدی لمس می شوند. جاذبه متقابل آنها قوی است و با انرژی اتصال Ecw (آب) مشخص می شود. برای جدا کردن یک مولکول از قسمت عمده مایع، لازم است کار A> 0 انجام شود. در نتیجه، مولکول آزاد می شود، مانند یک گاز، به عنوان مثال. انرژی اتصال آن را می توان برابر با صفر در نظر گرفت. طبق قانون بقای انرژی، Ecw (آب) + A = 0 که از آن Ecw (آب) = –A< 0.

برای تعیین مقدار عددی انرژی Eb(آب) ذرات در آب، اجازه دهید به آزمایش روی آوریم. مشاهدات روزمره نشان می دهد: برای تبخیر آب در حال جوش در یک کتری، باید مقدار معینی چوب یا گاز بسوزانید. به عبارت دیگر، کار باید انجام شود. با استفاده از دماسنج می توانید از یکسان بودن دمای آب جوش و بخار بالای آن اطمینان حاصل کنید. در نتیجه، میانگین انرژی حرکت ذرات در آب جوش و بخار یکسان است. انرژی حرارتی انتقال یافته به آب در حال جوش از سوخت به انرژی برهمکنش ذرات آب تبخیر شده تبدیل می شود. این بدان معناست که انرژی Eb ذرات در آب جوش کمتر از بخار آب است. اما در یک جفت Ec(pair) = 0، بنابراین، انرژی برهمکنش ذرات در یک مایع کمتر از صفر است، یعنی. منفی.

اندازه گیری با استفاده از کالریمتر نشان می دهد که برای تبخیر 1 کیلوگرم آب جوش در فشار معمولی اتمسفر، باید حدود 2.3  106 ژول انرژی به آن منتقل شود. بخشی از این انرژی (تقریباً 0.2  106 J) صرف می شود تا بخار آب حاصل بتواند ذرات هوا را از یک لایه نازک بالای سطح مایع جابجا کند. بقیه انرژی (2.1  106 J) برای افزایش انرژی اتصال ذرات آب در طول انتقال آنها از مایع به بخار می رود (شکل 6). محاسبات نشان می دهد که 1 کیلوگرم آب دارای 3.2  1025 ذره است. با تقسیم انرژی 2.1  106 ژول بر 3.2  1025، به دست می‌آید: انرژی اتصال Eb هر ذره آب با ذرات دیگر در طول انتقال آن از مایع به بخار، 6.6  10-20 ژول افزایش می‌یابد.

جامد. برای ذوب و تبدیل یخ به آب، باید کار انجام دهید یا مقدار مشخصی گرما را به یخ منتقل کنید. انرژی اتصال مولکول های آب در فاز جامد Eb< 0, причем эта энергия по модулю больше, чем энергия связи молекул воды в жидкой فاز. هنگامی که یخ ذوب می شود، دمای آن 0 درجه سانتیگراد باقی می ماند. آب تشکیل شده در حین ذوب دارای دمای یکسانی است. بنابراین برای انتقال یک ماده از حالت جامد به مایع، باید انرژی برهمکنش ذرات آن را افزایش داد. برای ذوب 1 کیلوگرم یخ که قبلاً شروع به ذوب شدن کرده است، باید 3.3  105 ژول انرژی صرف کنید (شکل 7). تقریباً تمام این انرژی برای افزایش انرژی اتصال ذرات در طول انتقال آنها از یخ به آب استفاده می شود. به اشتراک گذاری انرژی

3.3  105 ژول به ازای هر تعداد 3.2  1025 ذره موجود در 1 کیلوگرم یخ، دریافتیم که انرژی برهمکنش Eb ذرات یخ 10 تا 20 ژول کمتر از آب است.

بنابراین، انرژی برهمکنش ذرات بخار صفر است. در آب، انرژی پیوند هر یک از ذرات آن با ذرات دیگر تقریباً 6.6  10-20 ژول کمتر از بخار است، یعنی. Eb(آب) = -6.6  10-20 J. در یخ، انرژی اتصال هر ذره با سایر ذرات یخ 1.0  10-20 J کمتر از آب است (و بر این اساس 6.6  10-20 J + 1.0  10-20 J = 7.6  10-20 J کمتر از بخار آب). این بدان معنی است که در یخ Ec(ice) = -7.6  10-20 J.

در نظر گرفتن ویژگی های انرژی برهمکنش ذرات یک ماده در حالت های مختلف تجمع برای درک تبدیل انرژی در طول انتقال یک ماده از یک حالت تجمع به حالت دیگر مهم است.

اجازه دهید به طور خاص نمونه‌هایی از سوالاتی را که دانش‌آموزان می‌توانند بدون مشکل پاسخ دهند، ارائه کنیم.

1. آب در دمای ثابت می جوشد و انرژی را از شعله یک مشعل گاز جذب می کند. وقتی این اتفاق می افتد چه اتفاقی می افتد؟

الف) انرژی حرکت مولکول های آب افزایش می یابد.

ب) انرژی برهمکنش مولکول های آب افزایش می یابد.

ج) انرژی حرکت مولکول های آب کاهش می یابد.

د) انرژی برهمکنش مولکول های آب کاهش می یابد.

(پاسخ: ب.)

2. هنگام ذوب یخ:

الف) انرژی جنبشی یک قطعه یخ افزایش می یابد.

ب) انرژی درونی یخ افزایش می یابد.

ج) انرژی پتانسیل یک قطعه یخ کاهش می یابد.

د) انرژی درونی یخ کاهش می یابد.

(پاسخ: ب.)

تا به حال، انرژی تعامل بین اجسام را در نظر گرفته ایم که یکدیگر را جذب می کنند. هنگام مطالعه الکترواستاتیک، مفید است که با دانش آموزان در مورد این سؤال که آیا انرژی برهمکنش ذرات هنگام دفع یکدیگر مثبت یا منفی است، بحث کنید. وقتی ذرات یکدیگر را دفع می کنند، نیازی به انتقال انرژی به آنها برای دور شدن از یکدیگر نیست. انرژی برهمکنش به انرژی حرکت ذرات در حال پرواز تبدیل می شود و با افزایش فاصله بین ذرات به صفر می رسد. در این حالت، انرژی تعامل یک کمیت مثبت است. ویژگی‌های شناسایی‌شده انرژی برهم‌کنش را می‌توان هنگام بحث در مورد مسائل زیر ادغام کرد:

1. انرژی برهمکنش بین دو توپ با بار مخالف مثبت است یا منفی؟ پاسخت رو توجیه کن.

2. آیا انرژی برهمکنش بین دو توپ با بار مشابه مثبت است یا منفی؟ پاسخت رو توجیه کن.

3. دو آهنربا با قطب های مشابه به یکدیگر نزدیک می شوند. آیا انرژی تعامل آنها افزایش می یابد یا کاهش می یابد؟

انرژی ارتباطی در عالم صغیر

طبق مفاهیم مکانیک کوانتومی، یک اتم از هسته ای تشکیل شده است که توسط الکترون احاطه شده است. در چارچوب مرجع مرتبط با هسته، انرژی کل اتم مجموع انرژی حرکت الکترون به دور هسته، انرژی برهمکنش کولنی الکترون ها با یک هسته با بار مثبت و انرژی برهمکنش کولنی است. الکترون ها با یکدیگر بیایید ساده ترین اتم ها - اتم هیدروژن را در نظر بگیریم.

اعتقاد بر این است که انرژی کل یک الکترون برابر است با مجموع انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل برهمکنش کولن با هسته. طبق مدل بور، انرژی کل یک الکترون در اتم هیدروژن فقط می تواند مجموعه ای از مقادیر را به خود بگیرد:

که در آن E0 بر حسب ثابت های جهان و جرم الکترون بیان می شود. اندازه گیری مقادیر عددی E(n) نه در ژول بلکه در الکترون ولت راحت تر است. اولین مقادیر مجاز عبارتند از:

E(1) = -13.6 eV (انرژی زمین، پایدارترین حالت الکترون).

E(2) = -3.4 eV;

E(3) = -1.52 eV.

علامت گذاری کل سری مقادیر مجاز انرژی کل اتم هیدروژن با خط تیره روی محور انرژی عمودی راحت است (شکل 8). فرمول های محاسبه مقادیر ممکن انرژی الکترون برای اتم های سایر عناصر شیمیایی پیچیده هستند، زیرا اتم ها الکترون های زیادی دارند که نه تنها با هسته، بلکه با یکدیگر نیز برهم کنش دارند.

اتم ها با هم ترکیب می شوند و مولکول ها را تشکیل می دهند. در مولکول ها، تصویر حرکت و برهمکنش الکترون ها و هسته های اتمی بسیار پیچیده تر از اتم ها است. بر این اساس، مجموعه مقادیر ممکن انرژی داخلی تغییر می کند و پیچیده تر می شود. مقادیر ممکن انرژی داخلی هر اتم و مولکول دارای برخی ویژگی‌ها هستند.

ما قبلاً اولین ویژگی را روشن کرده ایم: انرژی یک اتم کوانتیزه می شود، یعنی. فقط می تواند مجموعه ای مجزا از مقادیر را بگیرد. اتم های هر ماده مجموعه ای از مقادیر انرژی خاص خود را دارند.

ویژگی دوم این است که تمام مقادیر ممکن E(n) انرژی کل الکترون ها در اتم ها و مولکول ها منفی است. این ویژگی با انتخاب سطح صفر انرژی برهمکنش بین الکترون های یک اتم و هسته آن مرتبط است. به طور کلی پذیرفته شده است که انرژی برهمکنش یک الکترون با یک هسته زمانی که الکترون در فاصله زیادی حذف شود صفر است و جاذبه کولنی الکترون به هسته ناچیز است. اما برای جدا کردن کامل یک الکترون از هسته، باید کمی کار کنید و آن را به سیستم هسته + الکترون منتقل کنید. به عبارت دیگر، برای اینکه انرژی برهمکنش الکترون و هسته صفر شود، باید آن را افزایش داد. و این بدان معنی است که انرژی اولیه برهمکنش بین الکترون و هسته کمتر از صفر است، یعنی. منفی.

ویژگی سوم این است که آنهایی که در شکل 1 ساخته شده اند. 8، علائم مقادیر ممکن انرژی داخلی یک اتم در E = 0 خاتمه می یابد. این بدان معنا نیست که انرژی سیستم الکترون + هسته در اصل نمی تواند مثبت باشد. اما وقتی به صفر می رسد، سیستم دیگر اتم نیست. در واقع، در مقدار E = 0، الکترون از هسته حذف می شود و به جای یک اتم هیدروژن، یک الکترون و یک هسته وجود دارد که به یکدیگر متصل نیستند.

اگر الکترون جدا شده با انرژی جنبشی Ek به حرکت خود ادامه دهد، آنگاه انرژی کل سیستم ذرات غیر متقابل دیگر یون + الکترون می تواند هر مقدار مثبت E = 0 + Ek را بگیرد.

مسائل مورد بحث

1. انرژی درونی اتم از چه اجزایی تشکیل شده است؟

2. چرا انرژی یک اتم را فقط با استفاده از مثال اتم هیدروژن در نظر گرفتیم؟

3. از مدل مکانیکی کوانتومی آن چه نتیجه ای در مورد ویژگی های انرژی درونی یک اتم حاصل می شود؟

4. چرا انرژی درونی اتم یا مولکول را منفی می دانیم؟

5. آیا انرژی یک گروه یون + الکترون می تواند مثبت باشد؟

آشنایی با انرژی درونی یک اتم نه تنها دانش در مورد امکان مقادیر منفی انرژی پتانسیل را تثبیت می کند، بلکه تعدادی از پدیده ها را توضیح می دهد، به عنوان مثال، پدیده اثر فوتوالکتریک یا انتشار نور توسط اتم ها. در نهایت، دانش به دست آمده به شما این امکان را می دهد که خیلی بحث کنید علاقه بپرسدر مورد برهمکنش نوکلئون ها در هسته

ثابت شده است که هسته اتم از نوکلئون ها (پروتون ها و نوترون ها) تشکیل شده است. پروتون ذره ای با جرم 2000 برابر بیشتر از جرم الکترون است که حامل بار الکتریکی مثبت (+1) است. همانطور که از الکترودینامیک مشخص است، بارهای یک علامت یکدیگر را دفع می کنند. بنابراین، برهمکنش الکترومغناطیسی پروتون ها را از هم جدا می کند. چرا هسته به اجزای سازنده خود تجزیه نمی شود؟ در سال 1919، هنگام بمباران هسته‌ها با ذرات α، ای. رادرفورد متوجه شد که برای بیرون راندن یک پروتون از هسته، انرژی ذره α باید حدود 7 مگا الکترون ولت باشد. این انرژی چند صد هزار برابر بیشتر از انرژی لازم برای حذف یک الکترون از یک اتم است!

در نتیجه آزمایش‌های متعدد، مشخص شد که ذرات درون هسته با نوع جدیدی از برهمکنش به هم متصل می‌شوند. شدت آن صدها برابر بیشتر از شدت برهمکنش الکترومغناطیسی است و به همین دلیل به آن برهمکنش قوی می گویند. این فعل و انفعال یک ویژگی مهم دارد: برد کوتاهی دارد و فقط زمانی روشن می شود که فاصله بین نوکلئون ها از 10 تا 15 متر تجاوز نکند.

مدل پروتون-نوترون هسته به فرد اجازه می دهد تا انرژی اتصال نوکلئون ها را در هسته محاسبه کند. به یاد بیاوریم که طبق اندازه گیری ها تقریباً برابر با -7 مگا ولت است. بیایید تصور کنیم که 4 پروتون و 4 نوترون با هم ترکیب شده و یک هسته بریلیم را تشکیل می دهند. جرم هر نوترون mn = 939.57 MeV و جرم هر پروتون mp = 938.28 MeV است (در اینجا ما از سیستم واحدهای پذیرفته شده در فیزیک هسته ای استفاده می کنیم که در آن جرم نه بر حسب کیلوگرم، بلکه در واحدهای انرژی معادل اندازه گیری می شود. با استفاده از رابطه انیشتین E0 = mc2 دوباره محاسبه شد. در نتیجه، کل انرژی سکون 4 پروتون و 4 نوترون قبل از ترکیب شدن در یک هسته 7511.4 مگا ولت است. انرژی باقی مانده هسته Be 7454.7 مگا ولت است. می توان آن را به عنوان مجموع انرژی استراحت خود نوکلئون ها (7511.4 مگا ولت) و انرژی اتصال نوکلئون ها به یکدیگر Eb نشان داد. از همین رو:

7454.7 MeV = 7511.4 MeV + Ev.

از اینجا دریافت می کنیم:

Ep = 7454.7 MeV –7511.4 MeV = -56.7 MeV.

این انرژی در تمام 8 نوکلئون هسته بریلیم توزیع می شود. در نتیجه، هر یک از آنها تقریباً 7 مگا الکترون ولت را به خود اختصاص می دهند، همانطور که از آزمایش ها به شرح زیر است. ما دوباره دریافتیم که انرژی اتصال ذرات متقابل جذب شده یک کمیت منفی است.

5. ایالات با انرژی منفی. الکترون مثبت

معادلات نظریه دیراک ویژگی‌های خاصی را نشان می‌دهند و به حل‌های مربوط به حالات ذره‌ای که انرژی آن می‌تواند منفی باشد اجازه می‌دهد. یک الکترون در یکی از این حالات باید دارای خواص نسبتاً عجیبی باشد. برای افزایش سرعت باید انرژی از او گرفته شود. و برعکس، برای متوقف کردن او، باید مقداری انرژی به او بدهید. در یک آزمایش، یک الکترون هرگز به این اندازه عجیب رفتار نکرده است. بنابراین، کاملاً مشروع بود که باور کنیم حالت‌های دارای انرژی منفی، که وجود آنها توسط نظریه دیراک مجاز است، در طبیعت واقعی نیستند. شاید بتوان گفت که از این نظر تئوری، حداقل در نگاه اول، بیش از حد به دست می دهد.

این واقعیت که معادلات دیراک امکان وجود حالت هایی با انرژی منفی را می دهد، بدون شک نتیجه ماهیت نسبیتی آنهاست. در واقع، حتی در دینامیک نسبیتیالکترون که توسط انیشتین در چارچوب نظریه نسبیت خاص ایجاد شده است، امکان حرکت با انرژی منفی را آشکار می کند. با این حال، در آن زمان مشکل در پویایی انیشتین خیلی جدی نبود، زیرا مانند همه نظریه‌های قبلی، فرض می‌کرد که همه فرآیندهای فیزیکی پیوسته هستند. و از آنجایی که جرم خود الکترون متناهی است، همیشه انرژی درونی محدودی مطابق با اصل نسبیتی معادل جرم و انرژی دارد. از آنجایی که این انرژی درونی نمی تواند ناپدید شود، نمی توانیم به طور مداوم از حالت مثبت به حالتی با انرژی منفی حرکت کنیم. بنابراین، فرض تداوم فرآیندهای فیزیکی این نوع انتقال را کاملاً حذف می کند.

بنابراین، کافی است فرض کنیم که در لحظه اولیه زمان، همه الکترون‌ها در حالت‌هایی با انرژی مثبت هستند تا ببینیم که وضعیت همیشه یکسان است. این مشکل در مکانیک دیراک بسیار جدی تر می شود، زیرا مکانیک کوانتومی است که امکان وجود انتقال های گسسته در پدیده های فیزیکی را فراهم می کند. به راحتی می توان دریافت که انتقال بین حالت های دارای انرژی مثبت و منفی نه تنها ممکن است، بلکه باید اغلب رخ دهد. کلاین مثال جالبی ارائه داد که چگونه یک الکترون با انرژی مثبت، با ورود به منطقه ای که در آن یک میدان به سرعت در حال تغییر عمل می کند، می تواند این منطقه را در حالتی با انرژی منفی ترک کند. در نتیجه، این واقعیت که یک الکترون با انرژی منفی هرگز به صورت تجربی کشف نشده بود برای نظریه دیراک بسیار خطرناک بود.

دیراک برای دور زدن این مشکل، ایده بسیار مبتکرانه ای را مطرح کرد. وی با اشاره به اینکه طبق اصل پائولی که در فصل بعد در مورد آن صحبت خواهیم کرد، نمی توان بیش از یک الکترون در یک حالت وجود داشته باشد، فرض کرد که در حالت عادی دنیای اطراف، تمام حالات دارای انرژی منفی اشغال می شوند. الکترون ها نتیجه این است که چگالی الکترون های با انرژی منفی در همه جا یکسان است. دیراک فرض کرد که این چگالی یکنواخت قابل مشاهده نیست. در عین حال، تعداد الکترون‌هایی که برای پر کردن تمام حالات با انرژی منفی لازم است، بیشتر است.

این مازاد توسط الکترون هایی با انرژی مثبت نشان داده می شود، چیزی که ما می توانیم در آزمایش های خود مشاهده کنیم. در موارد استثنایی، یک الکترون با انرژی منفی می تواند تحت تأثیر یک نیروی خارجی به حالتی با انرژی مثبت تبدیل شود. در این حالت، یک الکترون مشاهده شده فوراً ظاهر می شود و در همان زمان یک حفره، فضای خالی، در توزیع الکترون های با انرژی منفی تشکیل می شود. دیراک نشان داد که چنین حفره ای را می توان به صورت تجربی مشاهده کرد و باید مانند ذره ای با جرمی برابر با جرم الکترون و باری برابر با آن، اما دارای علامت مخالف رفتار کند. ما آن را به عنوان یک ضد الکترون، یک الکترون مثبت در نظر خواهیم گرفت. این سوراخ غیرمنتظره نمی تواند برای مدت طولانی وجود داشته باشد. با یک الکترون با انرژی مثبت پر خواهد شد، که یک انتقال خود به خود به یک حالت خالی با انرژی منفی همراه با تابش خواهد داشت. بنابراین، دیراک غیرقابل مشاهده بودن حالات با انرژی منفی را توضیح داد و در عین حال امکان وجود الکترون های مثبت را، هرچند نادر و زودگذر، پیش بینی کرد.

بدون شک فرضیه دیراک بسیار ساده بود اما در نگاه اول تا حدی مصنوعی به نظر می رسید. اگر آزمایش فوراً وجود الکترون‌های مثبت را که دیراک پیش‌بینی کرده بود، فوراً اثبات نکند، ممکن است تعداد زیادی از فیزیکدانان تا حدودی در این مورد تردید داشته باشند.

در واقع، در سال 1932، ابتدا آزمایش های ظریف اندرسون، و سپس بلکت و اوکیالینی، کشف کردند که فروپاشی اتم ها تحت تأثیر پرتوهای کیهانی، ذراتی را تولید می کند که دقیقاً مانند الکترون های مثبت رفتار می کنند. اگرچه هنوز نمی‌توان به طور مطلق اعلام کرد که جرم ذرات جدید برابر جرم الکترون است و بار الکتریکی آنها برابر و مخالف بار الکترون است، آزمایش‌های بعدی این تصادف را بیشتر و بیشتر کرد. احتمال دارد. علاوه بر این، مشخص شد که الکترون‌های مثبت هنگام تماس با ماده به سرعت ناپدید می‌شوند (از بین می‌روند) و نابودی با تشعشع همراه است. به نظر می رسید آزمایش های تیبو و ژولیوت کوری هیچ شکی در این موضوع باقی نمی گذاشت.

شرایط استثنایی که تحت آن الکترون‌های مثبت ظاهر می‌شوند و توانایی آنها برای از بین بردن و کوتاه شدن عمر آنها، دقیقاً ویژگی‌هایی است که دیراک پیش‌بینی کرده بود. بنابراین، وضعیت برعکس شد: وجود راه حل هایی برای معادلات دیراک با انرژی منفی نه تنها آنها را زیر سوال نمی برد، بلکه برعکس، نشان می دهد که این معادلات وجود را پیش بینی کرده و ویژگی های مثبت را توصیف می کنند. الکترون ها

با این وجود، باید بپذیریم که ایده دیراک در مورد حفره ها منجر به مشکلات جدی در مورد خواص الکترومغناطیسی خلاء می شود. این احتمال وجود دارد که نظریه دیراک اصلاح شود و تقارن بیشتری بین هر دو نوع الکترون برقرار کند و در نتیجه ایده حفره ها به همراه مشکلات مربوط به آن کنار گذاشته شود. در عین حال، شکی نیست که کشف تجربی الکترون‌های مثبت (که اکنون پوزیترون نامیده می‌شود) تأییدی جدید و قابل‌توجه از ایده‌های نهفته در مکانیک دیراک است. تقارن بین هر دو نوع الکترون که در نتیجه مطالعه دقیق‌تر برخی از ویژگی‌های تحلیلی معادلات دیراک ایجاد می‌شود، بسیار مورد توجه است و بدون شک نقش مهمی در توسعه بیشتر نظریه‌های فیزیکی خواهد داشت.

برگرفته از کتاب شیمی فیزیک: نکات سخنرانی نویسنده Berezovchuk A V

سخنرانی شماره 1. گاز ایده آل. معادله حالت یک گاز واقعی 1. عناصر نظریه جنبشی مولکولی علم چهار نوع حالت مجموع ماده را می شناسد: جامد، مایع، گاز، پلاسما. انتقال یک ماده از یک حالت به حالت دیگر فاز نامیده می شود

برگرفته از کتاب جدیدترین کتاب حقایق. جلد 3 [فیزیک، شیمی و فناوری. تاریخ و باستان شناسی. متفرقه] نویسنده کوندراشوف آناتولی پاولوویچ

2. معادله حالت یک گاز ایده آل مطالعه قوانین تجربی گاز (R. Boyle, J. Gay-Lussac) به تدریج به ایده گاز ایده آل منجر شد، زیرا کشف شد که فشار یک جرم معین از هر گازی در دمای ثابت نسبت عکس دارد

از کتاب نوترینو - ذره شبح مانند یک اتم توسط ایزاک آسیموف

4. معادله حالت یک گاز واقعی تحقیقات نشان داده است که معادله مندلیف-کلاپیرون هنگام مطالعه گازهای مختلف به دقت برآورده نمی شود. فیزیکدان هلندی J. D. Van der Waals اولین کسی بود که دلایل این انحرافات را درک کرد: یکی از آنها این است که

از کتاب جنبش. حرارت نویسنده کیتایگورودسکی الکساندر ایزاکوویچ

از کتاب "البته که شوخی می کنی آقای فاینمن!" نویسنده فاینمن ریچارد فیلیپس

برگرفته از کتاب منبع تغذیه و شارژر نویسنده

XII. حالات ماده بخار آهن و هوای جامد ترکیب عجیبی از کلمات نیست؟ با این حال، این به هیچ وجه مزخرف نیست: هم بخار آهن و هم هوای جامد در طبیعت وجود دارند، اما در مورد چه شرایطی صحبت می کنیم؟ وضعیت ماده از کتاب نویسنده مشخص می شود

اتم ها چگونه انرژی را مبادله می کنند؟ در آزمایش اول، بخار جیوه گرفته شد. انرژی پرتابه های الکترون به تدریج افزایش یافت. معلوم شد که در انرژی های الکترونی کم، هیچ برانگیختگی اتم های جیوه رخ نمی دهد. الکترون ها به آنها برخورد کردند، اما با همان جهش برگشتند

از کتاب نویسنده

الکترون ظاهر می شود در حالی که نظریه های اتمی و مولکولی در شیمی در حال توسعه بودند، تحقیقات در مورد هدایت الکتریکی در مایعات و تخلیه الکتریکی در گازها در فشار پایین نشان داد که اتم به هیچ وجه "تقسیم ناپذیر" نیست، بلکه حاوی

بسیاری از مسائل حرکت یک بعدی جسمی را در نظر می گیرند که انرژی پتانسیل آن تابعی از یک متغیر است (مثلاً مختصات). ایکس)،یعنی P=P(x). نمودار انرژی پتانسیل در مقابل برخی استدلال نامیده می شود منحنی پتانسیلتجزیه و تحلیل منحنی های پتانسیل به ما امکان می دهد ماهیت حرکت بدن را تعیین کنیم.

ما فقط سیستم های محافظه کارانه را در نظر خواهیم گرفت، یعنی سیستم هایی که در آنها هیچ تبدیل متقابل انرژی مکانیکی به انواع دیگر وجود ندارد.

سپس قانون بقای انرژی به شکل (13.3) معتبر است. بیایید یک نمایش گرافیکی از انرژی پتانسیل برای یک جسم در یک میدان گرانشی یکنواخت و برای یک جسم تغییر شکل الاستیک در نظر بگیریم.

انرژی بالقوه جسمی با جرم تی،به ارتفاعی برآمد ساعتبالای سطح زمین، مطابق (12.7)، P(h) = mghنمودار این وابستگی P = P( ساعت) - خط مستقیمی که از مبدا مختصات می گذرد (شکل 15) که زاویه تمایل آن به محور است. ساعتهرچه بیشتر باشد، وزن بدن بیشتر است (از آنجایی که tg = mg).

بگذارید کل انرژی بدن باشد E(گراف آن یک خط مستقیم موازی با محور است h).در اوج ساعتجسم دارای انرژی پتانسیل P است که توسط بخش عمودی محصور بین نقطه تعیین می شود ساعتروی محور x و نمودار P( ساعت). به طور طبیعی، انرژی جنبشی تیبا مختصات بین نمودار P(h) و خط افقی داده می شود اواز شکل 15 نتیجه می شود که اگر h=h max، پس T= 0 و P = E= mgh max، یعنی انرژی پتانسیل حداکثر و برابر با انرژی کل می شود.

از نمودار زیر می توانید سرعت بدن در ارتفاع را پیدا کنید h:

mv 2 /2=mgh حداکثر -mgh،جایی که

v =2 گرم (ساعت حداکثر -h).

وابستگی انرژی پتانسیل تغییر شکل الاستیک P =kx 2 /2 از تغییر شکل ایکسشکل یک سهمی دارد (شکل 16)، که در آن نمودار انرژی کل داده شده بدن است E -مستقیم، موازی با محور

اوکیسا x، aارزش های تیو P به همان روشی که در شکل. 15. از شکل. 16 نتیجه می شود که با افزایش تغییر شکل ایکسانرژی پتانسیل بدن افزایش می یابد و انرژی جنبشی کاهش می یابد. abscissa x max حداکثر تغییر شکل کششی ممکن بدن را تعیین می کند و -x max حداکثر تغییر شکل فشاری ممکن بدن را تعیین می کند. اگر x=±x max، سپس T=0 و П=E = kx 2 max /2، یعنی انرژی پتانسیل حداکثر و برابر با انرژی کل می شود.

از تجزیه و تحلیل نمودار در شکل. 16 نتیجه می شود که با انرژی کل بدن برابر است جسم نمی تواند به سمت راست x max و به سمت چپ -x max حرکت کند، زیرا انرژی جنبشی نمی تواند یک کمیت منفی باشد و بنابراین، انرژی پتانسیل نمی تواند بیشتر از کل باشد. در این صورت می گویند بدن در است سوراخ بالقوهبا مختصات

X max xx حداکثر.

در حالت کلی، منحنی پتانسیل می تواند شکل نسبتاً پیچیده ای داشته باشد، به عنوان مثال، با چندین ماکزیمم و حداقل متناوب (شکل 17). بیایید این منحنی پتانسیل را تحلیل کنیم.

اگر Eانرژی کل داده شده ذره است، پس ذره فقط می تواند در جایی قرار گیرد که P(x) E، یعنی. در مناطق I و III ذره نمی تواند از ناحیه I به III و عقب حرکت کند، زیرا از آن جلوگیری می شود مانع بالقوهCDG،که عرض آن برابر با محدوده مقادیر است ایکس،که برای آن E<П, а его вы­сота определяется разностью П max -E. برای اینکه یک ذره بر یک مانع بالقوه غلبه کند، باید انرژی اضافی برابر یا بیشتر از ارتفاع مانع برای آن فراهم شود. در منطقه 1 ذره با انرژی کل Eخود را در یک سوراخ بالقوه "قفل" می بیند ABCو بین نقاط با مختصات x در نوسان است آ و ایکس سی .

در نقطه که دربا مختصات x 0 (شکل 17) انرژی پتانسیل ذره حداقل است. از آنجایی که نیروی وارد بر ذره (نگاه کنید به §12) F ایکس =-dپ / د x (P تابعی از تنها یک مختصات است)، و شرط حداقل انرژی پتانسیل دپ/ د x=0، سپس در نقطه که دراف ایکس = 0. وقتی یک ذره از موقعیت x 0 جابه جا می شود (هر دو سمت چپ و راست) نیروی بازیابی را تجربه می کند، بنابراین موقعیت x 0 موقعیت است تعادل پایدارشرایط مشخص شده نیز برای امتیاز رعایت می شود ایکس" 0 (برای P max). با این حال، این نقطه مطابق با موقعیت است تعادل ناپایدار،از زمانی که یک ذره از موقعیت خود جابه جا می شود ایکس" 0 نیرویی ظاهر می شود که به دنبال حذف او از این موقعیت است.