Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique Calculatrice

✖Le moment de l'oscillateur harmonique est associé au moment linéaire.ⓘ Momentum de l'oscillateur harmonique [p]			+10% -10%
✖La masse est la quantité de matière dans un corps indépendamment de son volume ou de toute force agissant sur lui.ⓘ Masse [Mass_{flight path}]			+10% -10%
✖La constante du ressort est le déplacement du ressort par rapport à sa position d'équilibre.ⓘ Constante de ressort [K_spring]			+10% -10%
✖Le changement de position est appelé déplacement. Le mot déplacement implique qu'un objet s'est déplacé ou a été déplacé.ⓘ Changement de poste [Δx]			+10% -10%

✖L'énergie vibratoire est l'énergie totale des niveaux de rotation-vibration respectifs d'une molécule diatomique.ⓘ Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique [E_vf]

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Formule

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Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique

Formule

E vf = (\frac{p^{2}}{2 \cdot Mass flight path}) + (0.5 \cdot K spring \cdot ({Δx}^{2}))

Exemple

5738.91 J = (\frac{{10 kg*m/s}^{2}}{2 \cdot 35.45 kg}) + (0.5 \cdot 51 N/m \cdot ({15 m}^{2}))

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Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Énergie vibratoire = ((Momentum de l'oscillateur harmonique^2)/(2*Masse))+(0.5*Constante de ressort*(Changement de poste^2))
E_vf = ((p^2)/(2*Mass_{flight path}))+(0.5*K_spring*(Δx^2))
Cette formule utilise 5 Variables

Variables utilisées

Énergie vibratoire - (Mesuré en Joule) - L'énergie vibratoire est l'énergie totale des niveaux de rotation-vibration respectifs d'une molécule diatomique.
Momentum de l'oscillateur harmonique - (Mesuré en Kilogramme mètre par seconde) - Le moment de l'oscillateur harmonique est associé au moment linéaire.
Masse - (Mesuré en Kilogramme) - La masse est la quantité de matière dans un corps indépendamment de son volume ou de toute force agissant sur lui.
Constante de ressort - (Mesuré en Newton par mètre) - La constante du ressort est le déplacement du ressort par rapport à sa position d'équilibre.
Changement de poste - (Mesuré en Mètre) - Le changement de position est appelé déplacement. Le mot déplacement implique qu'un objet s'est déplacé ou a été déplacé.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Momentum de l'oscillateur harmonique: 10 Kilogramme mètre par seconde --> 10 Kilogramme mètre par seconde Aucune conversion requise
Masse: 35.45 Kilogramme --> 35.45 Kilogramme Aucune conversion requise
Constante de ressort: 51 Newton par mètre --> 51 Newton par mètre Aucune conversion requise
Changement de poste: 15 Mètre --> 15 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

E_vf = ((p^2)/(2*Mass_{flight path}))+(0.5*K_spring*(Δx^2)) --> ((10^2)/(2*35.45))+(0.5*51*(15^2))

Évaluer ... ...

E_vf = 5738.91043723554

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

5738.91043723554 Joule --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

5738.91043723554 ≈ 5738.91 Joule <-- Énergie vibratoire

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Prerana Bakli

Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis

Prerana Bakli a créé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!

Vérifié par Akshada Kulkarni

Institut national des technologies de l'information (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni a validé cette calculatrice et 900+ autres calculatrices!

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Énergie de rotation de la molécule non linéaire

Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2)+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe X*Vitesse angulaire le long de l'axe X^2)

Énergie translationnelle

Aller Énergie translationnelle = ((Momentum le long de l'axe X^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Y^2)/(2*Masse))+((Momentum le long de l'axe Z^2)/(2*Masse))

Énergie de rotation de la molécule linéaire

Aller Énergie de rotation = (0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Y*(Vitesse angulaire le long de l'axe Y^2))+(0.5*Moment d'inertie le long de l'axe Z*(Vitesse angulaire le long de l'axe Z^2))

Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique

Aller Énergie vibratoire = ((Momentum de l'oscillateur harmonique^2)/(2*Masse))+(0.5*Constante de ressort*(Changement de poste^2))

Énergie vibratoire modélisée en tant qu'oscillateur harmonique Formule

Énergie vibratoire = ((Momentum de l'oscillateur harmonique^2)/(2*Masse))+(0.5*Constante de ressort*(Changement de poste^2))
E_vf = ((p^2)/(2*Mass_{flight path}))+(0.5*K_spring*(Δx^2))

Quelle est l'énoncé du théorème d'Equipartition?

Le concept original d'équipartition était que l'énergie cinétique totale d'un système est partagée également entre toutes ses parties indépendantes, en moyenne, une fois que le système a atteint l'équilibre thermique. Equipartition fait également des prédictions quantitatives pour ces énergies. Le point clé est que l'énergie cinétique est quadratique dans la vitesse. Le théorème d'équipartition montre qu'en équilibre thermique, tout degré de liberté (tel qu'une composante de la position ou de la vitesse d'une particule) qui n'apparaît que quadratiquement dans l'énergie a une énergie moyenne de 1⁄2kBT et contribue donc à 1⁄2kB à la capacité thermique du système.

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