ali1221

New Member
ارسال ها
1
لایک ها
3
امتیاز
0
#1
یک مسئله قشنگ در مورد عرقچین!!!
یک پوسته کروی با توزیع یکنواخت جرم بر روی سطح آن در نظر بگیرید .ثابت کنید اگر یک ذره جرم دار در هر نقظه ی دلخواه درون این پوسته قرار بگیرید به آن ذره نیرویی وارد نمی شود (میدان گرانشی درون پوسته صفر است)؟
 

pymn_nzr

New Member
ارسال ها
254
لایک ها
754
امتیاز
0
#2
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

تعمیم این مسئله برای الکتریسیته ساکن هم هست.

به این صورت که باید ثابت کنیم، میدان الکتریکی (گرانشی) در پوسته صفر است.... پس در درون کره، پتانسیل ثابت است ... و نیرویی به ذره وارد نمیشود که جابجا شود.

حالا یکی اینو ثابت کنه که چرا میدان درون پوسته صفره؟!!!
 

Rmohsen

New Member
ارسال ها
21
لایک ها
19
امتیاز
0
#3
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

تو کلپنر گفته

فک کنم چون هم میدان الکتریکی با 1/r^2 زیاد می شه هم مساحت ٍهر دوتا عرق چینی که رو به روی هم قرار بگیرند اثر همو خنثی می کنند
 
ارسال ها
517
لایک ها
841
امتیاز
0
#4
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

خب این سادست!

نیروی وارده از طرف یه قسمت از پوسته که تحت زاویه ی
از محل ذره مشاهده می شه و طرف مقابلش بر ذره ای به جرم m برابر است با:



که اینو با این جایگذاری پیدا کردیم:


پس هر دو عرقچین روبروی هم در کره اثر همدیگر رو خنثی می کنن.

س.ا.
 

bemoniri

New Member
ارسال ها
315
لایک ها
200
امتیاز
0
#5
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

این سوال رو کلپنر خیلی سخت حل کرده
با مشخص کردن یک جرم در واحد مساحت تو 5 خط حل میشه
 

smjty

New Member
ارسال ها
103
لایک ها
119
امتیاز
0
#6
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

از تشابه فرمول های الکتریسیته و گرانش اگه این موضوع الکتریکیش حل بشه گرانشیش هم حله ،
در الکتریسیته میشه این مسئله رو بدون حتی یک خط ریاضی و فرمول عرقچین اثباتش کرد :

به دلیلی تقارن کروی که روی این کره موجود است می توان گفت که پتانسیل تماما روی سطح کره مقدار یکسانی دارد که آنرا Φ می نامیم . چون پتانسیل روی مرز این حجم ( مرز این حجم همان سطح کره است ) تماما ثابت و یکسان است درون حجم هم پتانسیل ثابت و یکسان است( اگه پتانسیل در نقطه ای درون حجم بخواهد مقداری غیر Φ داشته باشد آنگاه مشتق دوم پتانسیل که همان چگالی بار هست غیر صفر می شود ، در حالیکه فرض کرده ایم درون حجمی چگالی باری وجود ندارد و این تناقض است ) . چون پتانسیل درون حجم ثابت ، میدان صفر است .
 

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#7
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

جه کاریه قانونه گاوسو واسه گرانش تعمیم میدیم نیاز به نیم خطم نیست
 
آخرین ویرایش توسط مدیر

hanieh k

New Member
ارسال ها
45
لایک ها
32
امتیاز
0
#8
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

تعمیم این مسئله برای الکتریسیته ساکن هم هست.

به این صورت که باید ثابت کنیم، میدان الکتریکی (گرانشی) در پوسته صفر است.... پس در درون کره، پتانسیل ثابت است ... و نیرویی به ذره وارد نمیشود که جابجا شود.

حالا یکی اینو ثابت کنه که چرا میدان درون پوسته صفره؟!!!
اگر پوسته کروی داشته باشیم میدان درون آن 0است چون باتوجه به قانون گاوس انتگرال شار برابر بار داخل سطح بسته انتخابی ضرب درkاست که بار داخل سطح انتخابی 0پس میدان 0است.
 
لایک ها sina

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#9
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

از تشابه فرمول های الکتریسیته و گرانش اگه این موضوع الکتریکیش حل بشه گرانشیش هم حله ،
در الکتریسیته میشه این مسئله رو بدون حتی یک خط ریاضی و فرمول عرقچین اثباتش کرد :

به دلیلی تقارن کروی که روی این کره موجود است می توان گفت که پتانسیل تماما روی سطح کره مقدار یکسانی دارد که آنرا Φ می نامیم . چون پتانسیل روی مرز این حجم ( مرز این حجم همان سطح کره است ) تماما ثابت و یکسان است درون حجم هم پتانسیل ثابت و یکسان است( اگه پتانسیل در نقطه ای درون حجم بخواهد مقداری غیر Φ داشته باشد آنگاه مشتق دوم پتانسیل که همان چگالی بار هست غیر صفر می شود ، در حالیکه فرض کرده ایم درون حجمی چگالی باری وجود ندارد و این تناقض است ) . چون پتانسیل درون حجم ثابت ، میدان صفر است .
معذرت می خوام دوسته من اما به نظرم استدلاله شما غلطه چون همین فرضو می تونیم واسه بیرونه کره هم به کار ببریم در حالی که پتانسیل اونجا تغییر می کنه!
 

bemoniri

New Member
ارسال ها
315
لایک ها
200
امتیاز
0
#10
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

این اثبات برای گرانشی هستش(برای الکتریکی هم میتونید به جای GmM/R^2 قرار دهید KqQ/R^2 و همین جواب بدست میاد)


پ.ن : دست خط افتضاح بود شرمنده! کلی برگه هام گشتم تا اینو پیدا کردم!
 

smjty

New Member
ارسال ها
103
لایک ها
119
امتیاز
0
#11
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

برای بیرون کره حجم ما دو تا مرز داره : یکی سطح کره و دیگری بی نهایت . و چون بی نهایت پتانسیل صفر و روی کره پتانسیل فی ، اونوقت دیگه نمیشه ادعا کرد توی حجم بیرون کره پتانسیل ثابت. برای داخل کره مزیتش اینه که فقط یه مرز داره .
 

smjty

New Member
ارسال ها
103
لایک ها
119
امتیاز
0
#12
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

آره این هم ایده خوبیه . فقط باید اولش با تقارن ثابت کنیم میدان به صورت شعاعیه .
 

امیر ب

New Member
ارسال ها
28
لایک ها
62
امتیاز
0
#13
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

این اثبات برای گرانشی هستش(برای الکتریکی هم میتونید به جای GmM/R^2 قرار دهید KqQ/R^2 و همین جواب بدست میاد)


پ.ن : دست خط افتضاح بود شرمنده! کلی برگه هام گشتم تا اینو پیدا کردم!
سلام . غلطه .
 

bemoniri

New Member
ارسال ها
315
لایک ها
200
امتیاز
0
#14
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

اگه غلطه دلیل بگید نه همین جوری بگید سلام . غلطه
جوابی که چک نکرده باشم نمیگذارم اما به هر حال امکان خطا هست
شما دلیل رو بگین تا ببینم چی میشه
 
آخرین ویرایش توسط مدیر

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#15
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

غلط نیست آخه تو کلپنر یه اشاره به این روش شده
 

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#16
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

برای بیرون کره حجم ما دو تا مرز داره : یکی سطح کره و دیگری بی نهایت . و چون بی نهایت پتانسیل صفر و روی کره پتانسیل فی ، اونوقت دیگه نمیشه ادعا کرد توی حجم بیرون کره پتانسیل ثابت. برای داخل کره مزیتش اینه که فقط یه مرز داره .
متاسفم اما هنوزم مطمئنم غلطه حالا از یه استاد فیزیک بپرسید ببینید چی می گه!
 

bemoniri

New Member
ارسال ها
315
لایک ها
200
امتیاز
0
#17
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

غلط نیست آخه تو کلپنر یه اشاره به این روش شده
به نظر منم درسته چون جوابمو به قول شما با یک استاد فیزیک چک کرده بودم
هر نوع حالت خاص هم جواب میده
بعدش هم درسته
 

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#18
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

به نظر منم درسته چون جوابمو به قول شما با یک استاد فیزیک چک کرده بودم
هر نوع حالت خاص هم جواب میده
بعدش هم درسته
من دوباره چک کردم مثله این که دوستمون راس می گه اثبات شما کامل نیست!
ببینید همیشه بردار مساحت مخروط با بردار مساحت کره موازی نیست شما باید اول ثابت کنی این بردار در هر دو مخروط با مساحت کره زاویه های مساوی میسازه!
همچنین به جای مخروط از هرم استفاده کنید چون میشه ثابت کرد مساحت میان دایره ها یک مقدار حقیقیه نه حدی!
 

bemoniri

New Member
ارسال ها
315
لایک ها
200
امتیاز
0
#19
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

سلام
کاری که من کردم اینه:
1 - تعریف یک چگالی که در کل کره ثابته چون سوال گفته
2 - یک جرم به جرم m در یک جای کره قرار داره
3- از اون نقطه دو مخروط رو در نظر میگیریم و چون زاویه کوچیکه ارتفاع مخروط برابر با اضلاعشه(از قضیه آشنای متقابل به راس برای اثبات برابری دو زاویه استفاده میکنم)
4 - بالای مخروط ها دو عرقچین به وجود اومدن ما میایم با مساحت و چگالی جرم اونا رو حساب میکنیم
5 - وقتی که نیرو های وارده رو حساب میکنیم میبینیم که همدیگه رو خنثی میکنن

بعد تموم میشه
 

sina

New Member
ارسال ها
402
لایک ها
385
امتیاز
0
#20
پاسخ : مسئله جالب از فرمول "عرقچین"

بیشتر دقت کنید رابطه ی شما واسه مساحت غلطه چون همیشه شکل ما مخروط نمیشه آخه قاعدش همیشه بر ارتفاع عمود نیست!
 
بالا