Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [15605]

Fråga:
Det verkar vara så att naturen strävar efter att ha så låg potentiell energi som möjligt; bl.a. tyngdkraften drar allt till bottennivå. (Kan järn som har största massdefekten vara ett exempel på samma fenomen?) Finns det någon princip bakom detta? Någon regel som erfarenhetsmässigt gäller och/eller kan visas gälla med hänvisning till andra regler, som är mera grundlägande/postulatsliknande?
/Thomas Å, Arlandagymnasiet, Märsta

Svar:
Ja, järn/nickel har maximal bindningsenergi, och det är därför fusionen av element slutar där. Uppbyggnaden av de tyngre är en annan process som kostar energi. Se vidare grundämnen, bildandet av och bindningsenergi .

Principen är väl ganska enkel. Om vi har en potential så har vi även en kraft. En skidåkare som står uppe i backen påverkas av en kraft som vill få henne (Anja) ner i dalen. Anjas potentiella energi förvandlas först till rörelseenergi och sedan till värmeenergi genom friktion (bromsning). När hon väl är nere och i vila fordras det yttre energi (liftsystem eller bananer) för att hon skall kunna ta sig upp igen. Se potential/potentiell energi och framför allt fråga 13821 för mer än vad du någonsin vill veta om potential.

Nu är det inte alltid så enkelt som exemplet med skidåkaren. Ofta finns det någonting som hindrar att en kropp faller ner i ett potentialfält. Det finns t.ex. andra bevarande-lagar än totala energins bevarande. Vi har t.ex. rörelsemängdsmomentets bevarande i jordens rörelse runt solen. Även om solen gör sitt bästa att dra in jorden i sitt inre (och det är det efterstävansvärda tillståndet med lägst potentiell energi), så fortsätter jorden i sin bana eftersom den har en lagom stor rörelsekomponent vinkerätt mot riktningen mot solen.

I en atom kan en elektron befinna sig högt uppe i potentialgropen. Om det finns platser längre ner kan den "hoppa" till dessa lägre tillstånden. Förutsättningen är dels att det lägre tillståndet är ledigt (pauliprincipen ) och att "hoppet" är möjligt. Om detta är uppfyllt kommer den förr eller senare att ta sig ner till det lägsta lediga tillståndet.
/Peter E

Se även fråga 13821

Nyckelord: potential/potentiell energi [26];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7405 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-05-09 12:31:48.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.