(Đây là một trong những thể hiện của sự bất cập số 10: “Định luật bảo toàn năng lượng chỉ là ảo giác” trong chuyên mục “Những nghịch lý và bất cập của vật lý học”)
Có một sự thiếu nhất quán về phương diện nhận thức sự phân bố năng lượng của vật thể trong trường trọng lực của Trái đất và của electron trong trường điện tĩnh của nguyên tử, mặc dù cả 2 trường đều có cùng một điểm chung đó là trường lực thế, hơn thế nữa, lực trường thế của cả 2 đều cùng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới tâm của trường. Xuất phát từ việc xem xét và chính xác hoá các khái niệm về lực hút lẫn nhau và năng lượng của vật thể như thế năng, hiệu thế năng, năng lượng âm, năng lượng dương, tác giả phản đối sự “đánh tráo” giữa các khái niệm thế năng và hiệu thế năng của vật thể trong trường trọng lực cùng sự bất cẩn trong việc áp đặt thế năng trên bề mặt Trái đất bằng 0 – một sai sót nhỏ nhưng lại dẫn đến những lầm lẫn lớn, đó là sự bất cập của định luật bảo toàn cơ năng mà hệ quả của nó là sự chuyển hoá qua lại giữa động năng và thế năng của vật thể chuyển động trong trọng trường – một nhận thức sai lầm về bản chất của hiện tượng, là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự thiếu nhất quán giữa thế giới vĩ mô và thế giới vi mô. Tác giả cũng chứng minh được rằng cơ năng của vật thể chuyển động trong trọng trường không những không thể bảo toàn mà, trái lại, có thể tăng liên tục. Trên cơ sở đó, có thể tái khẳng định sự tham gia nội năng của vật thể vào quá trình chuyển hoá năng lượng của nó trong trường lực thế và nhờ đó phát biểu định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm cả nội năng) của vật thể trong trường lực thế đó.
Có thể xem toàn văn bằng cách nhấn vào link: Xét lại định luật bảo toàn cơ năng của vật thể trong trường lực thế

28 comments
Comments feed for this article
Tháng Tư 25, 2009 lúc 8:59 sáng
hoang minh tri
dạ bac cho em hoỉ có sách nào về nhiệt động học không ạ
Tháng Tư 25, 2009 lúc 9:05 chiều
vuhuytoan
Bạn hãy tìm ở link: http://www.ebook.edu.vn
Tháng Năm 5, 2009 lúc 11:41 sáng
Thangloi
Bác cho cháu hỏi: trong chuyển động của con lắc đơn, rõ ràng có sự chuyển hoá thế năng thành động năng và động năng thành thế năng đấy chứ?
Tháng Năm 5, 2009 lúc 11:04 chiều
vuhuytoan
Bạn đọc kỹ lại bài viết đi! Trường hợp con lắc chỉ khác với rơi tự do ở dây giữ nó, nhưng về mặt năng lượng thì giống nhau: động năng và thế năng của con lắc cùng tăng lên khi nó chuyển động từ trên xuống nhờ có sự chuyển hoá từ nội năng của con lắc sang và cùng giảm đi khi chuyển động lên trên – chuyển hoá từ thế năng và động năng thành nội năng của nó.
Tháng Bảy 1, 2009 lúc 10:55 sáng
Đoàn Hữu Dũng
Như vậy là những gì bọn cháu được học chỉ là định luật bảo toàn HIỆU động năng và thế năng? Không lẽ bao nhiêu các thầy giáo giỏi mà không ai nghĩ đến cả sao? Đâu là điểm mấu chốt dẫn đến lầm lẫn?
Tháng Bảy 2, 2009 lúc 10:29 chiều
vuhuytoan
Việc tuỳ tiện cho thế năng của trọng trường tại bề mặt Trái đất bằng không (=0) thay vì ở xa vô cực là điểm mấu chốt. Còn vì sao “…bao nhiêu các thầy giáo giỏi…” thì bạn hãy đi hỏi các thầy giáo ấy sẽ biết thôi!
Tháng tám 26, 2009 lúc 4:21 chiều
Thế Anh
Nếu áp dụng kết luận ở bài “Khối lượng quán tính…” của bác vào đây thì khi chọn hqc đặt ngay trên vật rơi (Trái đất lúc này bị coi là đang rơi tự do!), vì khối lượng quán tính m của cả vật lẫn Trái đất đều bằng Ma, nên sẽ có cơ năng của Trái đất Wb đúng bằng cơ năng của vật rơi lúc trước Wa, khi hqc được chọn là Trái đất:
Chẳng cần đến kiến thức về vật lý, một người bình thường cũng nhận thấy năng lượng của Trái đất chắc chắn phải lớn hơn năng lượng của quả táo đang rơi!
Vậy mà tính theo lý thuyết của bác thì chúng lại bằng nhau mà bác vẫn tin là đúng à?
Wb = mV^2/2 + GMaMb/r^2,
Điều này chẳng lẽ không phải là quá vô lý hay sao?
Tháng tám 26, 2009 lúc 6:41 chiều
vuhuytoan
Ở đây, bạn cũng lại “đánh tráo khái niệm” một lần nữa rồi: bạn chỉ đang tính cơ năng của Trái đất thì đùng một cái lại kết luận luôn về năng lượng của nó! Chăng lẽ bạn cũng không biết rằng cơ năng của một vật chỉ là một phần năng lượng của nó thôi sao? Tức là còn nội năng nữa chứ!!!
Nếu bạn đã đọc bài “Năng lượng của thực thể vật lý…” thì có thể thấy biểu đồ năng lượng của Trái đất trong HQC của con muỗi có dạng như Hình 4, trang 9; nó đã nói lên tất cả và trả lời thắc mắc của bạn. Còn về chuyện cơ năng của Trái đất (trong HQC của con muỗi) bằng với cơ năng của con muỗi (trong HQC của Trái đất) thì có gì là lạ đâu? Nếu hiểu được rằng động năng và thế năng của một vật chính là “ngoại năng” của nó (cũng chính là “cơ năng” theo quan niệm hiện hành), thì đối với một hệ kín gồm hai vật thể (ở đây là Trái đất và con muỗi) khi có thể bỏ qua tương tác của tất cả các vật thể khác (Mặt trời, các vì sao…) so với lực trọng trường của Trái đất, thì ngoại năng của chúng phải bằng nhau là lẽ đương nhiên rồi, vì ngoại năng là khả năng tương tác với các vật thể khác, mà ở đây lại chỉ có hai vật – sự trao đổi năng lượng luôn là cân bằng giữa cho và nhận: bạn cho tôi bao nhiêu thì tôi cũng chỉ nhận được đúng bấy nhiêu thôi. Còn nếu xét một cách chi ly thì một khi thế năng đã bằng nhau, lực tác động cũng đã bằng nhau, thì can cớ gì mà động năng của chúng lại có thể khác nhau được? Vì động năng của chúng có được là nhờ chính các lực tương tác này kia mà (?) và bằng: A = FS, trong khi F, S như nhau trong cả hai HQC rồi! Vì vậy, khối lượng quán tính của chúng bằng nhau chính là một minh chứng tốt nhất đấy!
Cuối cùng, mình muốn nói là chính vì bạn “chẳng cần có kiến thức gì về vật lý” mới đem cái cảm giác chủ quan của mình gán cho các hiện tượng Tự nhiên, có khác gì người xưa cho rằng Mặt trời quay xung quanh Trái đất vì rõ ràng là họ cũng “mục kịch sở thị” đấy chứ?
Tháng tám 27, 2009 lúc 9:26 sáng
Thế Anh
Cháu đã xem lại và hiểu ra rồi.
Bác đúng, cháu sai. hì hì…
nên đối với nó chỉ có Trái đất là tồn tại thôi, khỏi phải nói nhiều (bài toán hai vật). Nhưng khi hqc đặt trên Trái đất thì khác chứ? Tính ra thì lực tương tác với Mặt trời mới là quyết định chứ đâu phải tương tác với con muỗi? Vật thứ hai bây giờ đâu phải là con muỗi của bác?
Vậy khi đó ngoại năng của Trái đất tính như thế nào đây?
Thật tình để vượt qua được những cảm giác ấy rất khó. Tuy nhiên cháu vẫn còn một thắc mắc: nếu hqc đặt trên con muỗi thì chẳng nói làm gì, lực trọng trường của Trái đất tác động lên nó lớn hơn nhiều so với toàn Vũ trụ cộng lại
Tháng tám 27, 2009 lúc 11:55 chiều
vuhuytoan
Thế Anh viết:
Mình nhắc lại với bạn một lần nữa: “đừng đánh tráo khái niệm”!
Thứ nhất, bạn đang chọn HQC đặt trên Trái đất mà lại đòi đi tính ngoại năng (động năng + thế năng) của chính Trái đất nghĩa là sao? Người ta chỉ có thể từ một HQC được lựa chọn để tính ngoại năng của các vật thể khác so với HQC đó mà thôi, chứ không phải là ngược lại. Vì đã là “động năng” thì phải là “động” so với cái gì? (ở đây là Trái đất) và đã là “thế năng”, thì là “thế” so với cái gì? (ở đây cũng là Trái đất).
Thứ hai, bạn đang muốn tính ngoại năng của con muỗi trong HQC trái đất, mà lại nhẩy sang chọn Mặt trời làm vật thứ 2 thì tính toán cái nỗi gì?
Tháng Chín 19, 2009 lúc 8:14 sáng
Thế Anh
Cũng có thể là cháu sai nhưng vẫn chưa thông lắm
Chả lẽ ngồi trên Trái đất thì sẽ không tính được động năng và thế năng của nó so với toàn Vũ trụ à? Cháu nghĩ là nó phải có chứ chỉ có điều là không biết tính thế nào thôi?
Tháng Chín 19, 2009 lúc 1:25 chiều
vuhuytoan
Năng lượng toàn phần của một thực thể vật lý bao gồm nội năng và ngoại năng trong đó nội năng được xác định trong HQC của chính vật thể cấu thành nên thực thể vật lý đó, còn ngoại năng thì phụ thuộc vào HQC đặt trên các vật thể khác. Nếu bạn nói “động năng và thế năng so với toàn Vũ trụ” tức là bạn muốn chon Vũ trụ làm HQC? Tuy nhiên, bạn đã mắc phải một sai lầm về lô-gíc. Thực thể vật lý thì bao gồm vật thể (ứng với không gian nội vi) và trường (ứng với không gian ngoại vi). HQC chỉ có thể đặt lên phần VẬT THỂ chứ không đặt lên phần “trường” của thực thể vật lý đó được, cho dù các trục toạ độ của nó có thể nằm trong phần “trường”. Trong khi đó khái niệm Vũ trụ là bao gồm tất cả các thực thể vật lý tồn tại, nên không có khái niệm HQC Vũ trụ như bạn nói, mà chỉ có các HQC của thiên hà, các vì sao v.v.. mà thôi.
Tuy nhiên, với “bài toán hai vật” (không có yếu tố thứ ba) thì vì ngoại năng của chúng luôn bằng nhau, nên cho dù HQC được đặt ở đâu (vật này hay vật kia), thì cũng sẽ nhận được cùng một kết quả. Ví dụ bạn đang ở trên Trái Đất, bạn tính được ngoại năng của con muỗi, thì bạn có quyền suy ra ngoại năng của Trái đất (tất nhiên chỉ là so với con muỗi).
Tháng Mười 17, 2009 lúc 9:37 chiều
phantrung
Sau khi đọc xong bài của bác, cháu không thể chấp nhận được một số điều. Mai cháu sẽ trình bày rõ sau.
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:30 sáng
phantrung
Thu nhat, trong viec tinh cong A, theo chau nghi thoi la bac nham o 1 cho la cong sinh ra duoc tinh theo cong thuc tong quat la A = vecP*vecz; vec z thi duoc tinh bang z*(vecv/v) => cong A se la duong chu khong phai am nhu bieu thuc cua bac, vi trong TH nay thi vecv va vecP cung chieu.
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:34 sáng
phantrung
Thu 2 thi theo dinh tinh, thi neu h cang cao y, thi khi tha vat xuong, no cang co kha nang sinh cong khoe – VD: h thi no lam bep 1 lon nuoc; 2h thi lam bep 2 lon nuoc … => h cang cao thi Wt cang lon chu a?
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:43 sáng
phantrung
thu 3: bieu thuc (9) cua bac la tinh cong cua trong luc de dua vat tu vo tan ve toi B => A = Wvo tan – Wo B, chu khong phai = W o B nhu bai cua bac. Ta co A + WB = W vo tan, boi vi, 1 cach truc giac thoi cung thay neu muon di chuyen 1 vat tu B ra xa vo tan thi chung ta phai cung cap nang luong cho B theo chieu nguoc lai voi trong luc va cong nay A’ = A (de thay vi luc nay F = -P va dr’ = -dr) => ta cung cap nang luong cho mot vat de no dat 1 trang thai nang luong cao hon => chac chan W vo tan > W B roi. Ma o vo tan thi tuong tac giua vat va TrD hinh nhu co the coi la “khong co” => W vo tan = 0 => WB = -A. Hon nua, theo chau biet thi “nuoc chay cho trung”: moi vat deu tim toi trang thai ma the nang la min nhat co the => neu nhu bac cho WB > W vo tan thi chang le moi vat deu ban ra khoi trai dat a?????
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:47 sáng
phantrung
Hon nua (14) lai cho thay rang the nang o B lai “nho hon” o D????? The nghia la vat cang len cao the nang cang giam dung khong bac???? The nghia la theo nguyen ly “nuoc chay cho trung”, chung ta phai thay doi la moi vat deu tim vi tri ma trang thai the nang la “cao nhat” ??? ha bac???
Tháng Mười 18, 2009 lúc 9:12 chiều
vuhuytoan
Trích:
Bạn không chịu đọc kỹ bài viết rồi! Công được tính theo biểu thức (5): A = – Pz >0, vì P <0.
Ví dụ: P = – 10N; z = 10m; khi đó A = – (-10)x10 = 100J. Vậy A >0.
Tất cả các vấn đề phía sau bạn cũng đều hiểu lầm tương tự chỉ vì không đọc kỹ bài viết. Đề nghị bạn nghiên cứu lại bắt đầu từ khái niệm: Thế năng là gì? (xét từ bản chất vật lý chứ không phải công thức toán học). Sau đó mình sẽ lại trao đổi tiếp từng vấn đề một.
Tháng Mười 18, 2009 lúc 9:33 chiều
phantrung
the bac oi, the bac tra loi cho chau 1 van de thoi: Theo bac thi vat o cang cao thi the nang cang nho, dung khong a????/
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:21 chiều
vuhuytoan
phantrung:
Trích:
Tất nhiên rồi! khi z —> vô cùng, thì thế năng =0
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:33 chiều
phantrung
DUng la khac han VL hien dai!
Tháng Mười 18, 2009 lúc 10:47 chiều
vuhuytoan
phantrung:
Trích:
Cũng không phải là KHÁC HẲN đâu. Nếu bạn theo dõi hết cả bài viết thì sẽ thấy VL hiện đại cũng có kết luận ấy chỉ có điều:
1- Thay vì Wt >0, thì lại viết Wt <0 ;
2- Đồng thời chấp nhận thêm cả một khái niệm thế năng nữa là Wt = mgh >0, do tuỳ tiện chấp nhận thế năng trên bề mặt Trái Đất =0, mà điều này khiến cho mọi việc lộn tùng phèo hết: nếu Thế năng =0, thì lẽ ra tương tác trọng trường cũng phải =0, nhưng THỰC TẾ có như thế đâu? Mọi vật đều có TRỌNG LƯỢNG cơ mà? Tức là việc cho thế năng =0 tại bề mặt Trái Đất này là phi lô-gíc và phi vật lý!!! Nếu xác định đó chỉ là HIỆU thế năng, thì lại là chuyện khác!
Tuy nhiên, điều quan trọng không phải là khác hẳn hay không khác hẳn, mà là nó có thật sự phù hợp với THỰC TẾ hay không?
Tháng Mười 19, 2009 lúc 12:17 chiều
phantrung
Dung roi, neu la hieu the nang thi hop ly hon rat nhieu! Chau dong y voi bac!
Tháng Mười 20, 2009 lúc 6:29 chiều
vuhuytoan
phantrung:
Trích:
Nếu bạn đồng ý biểu thức “mgz” chỉ là hiệu thế năng thì vấn đề sẽ được sáng tỏ: khi vật càng ở xa Trái đất thì công thức đó không nói lên rằng THẾ NĂNG ngày càng lớn, mà chỉ là HIỆU THẾ NĂNG ngày càng lớn mà thôi!
Do đó, ta có quyền đặt câu hỏi tiếp:
1- Vậy, thế nào là thế năng của một vật tại một điểm trong trọng trường?
2- Xác định nó thế nào? (Vì nó không phải là mgz rồi!)
3- Xét về bản chất vật lý thì thế năng phải DƯƠNG hay ÂM?
Tháng Mười 20, 2009 lúc 9:59 chiều
phantrung
CHo cháu hỏi, nếu xét thêm 1 vật nữa thì biểu thức của bác sẽ như thế nào ạ
Tháng Mười 20, 2009 lúc 11:01 chiều
vuhuytoan
phantrung:
Trích:
Theo nguyên lý chồng chất tác động có thể xác định được không chỉ thêm 1 vật nữa mà không hạn chế về nguyên tắc số lượng các vật tham gia vào tương tác gây nên thế năng cho vật đang xét. Tuy nhiên, mình chưa thử đặt bút tính bao giờ, cũng như suy nghĩ về cách giải hệ các phương trình tương tự, vì thật ra là không có thời gian. Mà như mình đã nói rồi: các vấn đề tương tự như câu hỏi của bạn là nhiều vô kể… Để lấp được chỗ trống của gần 400 năm loài người xây dựng nên một “lâu đài vật lý” xiêu vẹo thì cần rất nhiều công sức.
Mình chỉ đặt ra cho mình nhiệm vụ duy nhất: Thống nhất 4 tương tác trong tự nhiên! Và thế là đã quá lớn rồi!
Hy vọng chính các bạn sẽ là những người tiếp tục thực hiện công việc “hoàn thiện” cho lâu đài vật lý mới theo CĐM này.
Tháng Mười 27, 2009 lúc 3:17 chiều
dragon
Bác ạ, cháu đã thử đưa thêm 1 vật nữa vào để tính khối lượng quán tính nhưng có vẻ như phải giải 1 hệ phương trình lượng giác rất phức tạp e rằng khó mà tìm thấy nghiệm. Liệu bác có hướng gì không thì giúp cháu với?
Còn cái vụ lực ma sát hướng tâm cháu đã thử cố giải theo gợi ý của bác nhưng chưa thấy có kết quả mặc dù có vẻ như cháu cũng cảm giác được rằng có nguồn năng lượng cung cấp cho lực ly tâm: đó là một phần động năng của vật quay. Liệu bác có thể gợi ý rõ hơn nữa được không?
Cháu cảm ơn bác ạ!
Tháng Mười 27, 2009 lúc 10:35 chiều
vuhuytoan
dragon:
Trích:
Thật ra khi giải bài toán 3 vật, cơ học cổ điển cũng không cho ra được một nghiệm giải tích – điều này ai cũng biết – người ta vẫ chấp nhận phép giải gần đúng.
Việc ứng dụng hình thức luận Lagrange, hay Hamillton để xem xét cơ hệ gồm N phần tử cũng có những giới hạn của nó vì dù sao nó vẫn phải sử dụng tới định luật II Newton để biểu diễn các liên kết động lực học, nên về thực chất vẫn cần có HQC quán tính, và hơn thế nữa, như chúng ta đã thấy: chỉ khi HQC được lựa chọn có khối lượng hấp dẫn lớn hơn nhiều so với khối lượng hấp dẫn của các phần tử của cơ hệ thì m=M, và hệ pt mới có nghĩa. Tóm lại, đây là thuộc về lĩnh vực toán học cần nhiều thời gian để suy ngẫm và cả trình độ nữa – điều mà chính mình cũng còn thiếu.
Trích:
Mình đã gợi ý cần coi động năng là đại lượng véc-tơ thì hãy phân tích véc tơ đó thành 2 thành phần: một thành phần ly tâm và một thành phần tiếp tuyến. Chỉ có điều các thành phần này không thể hiện vào thời điểm hiện tại, mà là vào thời điểm kế tiếp tương ứng với một số gia thời gian dt tiếp theo – khi đó mọi việc sẽ diễn ra bình thường.