Puede una partícula tiene momento lineal si la energía total de la partícula es cero? Incluso si una partícula tiene una cierta velocidad, su energía potencial se anula la energía cinética como para agregar a cero ?
Respuestas
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Tan raro como suena, la respuesta es "sí".
Tomemos, por ejemplo, un satélite en órbita gravitacional alrededor de un cuerpo pesado. Es la energía está dada por $$ H=\frac{p^2}{2m}-\frac{GMm}{r} $$ Claramente, hay soluciones para esta ecuación que ha $0$ energía (buscar en un lento movimiento de las partículas que realmente lejos), pero esas soluciones implican necesariamente un no-cero impulso.
Esta respuesta puede parecer artificial, ya que también permite que las energías negativas (oh! horror de los horrores), pero mecánicamente, esto le da a todos de la correcta ecuaciones de movimientos. Los detalles son muy esclarecedores: la energía positiva de las órbitas corresponden a hyperbolae (independiente de las órbitas, la dispersión de las órbitas), energías negativas corresponden a los puntos suspensivos (obligado órbitas como las descritas por Kepler Leyes o, coloquialmente, sólo "órbitas"), y cero energías corresponden a parabolae. Órbitas parabólicas no son periódicas, pero nunca escapar de la gravedad efectiva de la pesada masa (a diferencia de las órbitas hiperbólicas). Estas formas, por supuesto, todos colapso en las líneas cuando la partícula tiene cero, el momento angular.
Edit: Como David menciona, en la relatividad de una partícula libre con energía cero, simplemente no tiene sentido, porque tendría que ser tanto sin masa y sin impulso. Partículas sin masa son sin masa en todos los marcos de referencia, de modo que la partícula tendría que ser el impulso de menos en todos los marcos de referencia (que suena como una muy aburrido partícula a mí). Pero si se incluye la interacción de los potenciales en la definición de una partícula de energía, positiva, negativa y cero de energías son posibles una vez más.
John Oliver
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36
Como no puedo publicar cualquier comentario que tengo que publicar esto como una respuesta a pesar de los puntos esenciales que fueron ya dadas:
En la mecánica clásica la energía en sí misma no era ningún significado. Sólo diferencias de energía tienen una interpretación física. Así, en el caso clásico de la energía sólo se define una constante arbitraria. Por lo que cualquier estado fijo de la energía se puede poner a cero (pero, por supuesto, no todos los del estado al mismo tiempo).
Como bien lo dicho por David, en especial de la relatividad, esta constante tiene que ser elegido de una manera particular (Como la energía no está conectado directamente a masa. La masa, por supuesto, también tiene un significado sin mirar en la misa de las diferencias).
Así que la respuesta realmente depende del contexto aquí.
senfo
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209
No. De acuerdo a la energía-impulso de la relación, las magnitudes de la energía y el momentum de una partícula de masa de reposo $m$ están relacionados mediante la ecuación de $E^2=p^2+m^2$. Obviamente $0\leq p^2\leq p^2+m^2=E^2$, por lo que si la energía es cero, tenemos $0\leq p^2\leq0$ o $p=0$.
user10324
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196
sí un cuerpo puede tener el impulso, incluso, su energía mecánica total es cero, como todos los de la energía son la cantidad relativa de modo que si un cuerpo no está ligada a ningún sistema, entonces el impulso puede existir si el observador está presente en ese cuerpo que no esté obligado a la fuerza conservadora
