Физический смысл механической силы.

[photon]

ewert в сообщении #223307 писал(а):

Почему? Ведь описание в неинерциальной системе отсчёта вполне эквивалентно соответствующему описанию в инерциальной.

Разрыв ротора при вращении можно объяснить без привлечения понятия сил инерции.

[ewert]

Да, можно без, но можно ведь и с.

[PapaKarlo]

Сказано уже достаточно, но попробую вставить свои пять копеек.

В механике самой важной задачей является определение взаимного движения тел в конкректной ситуации при знании начальных условий.

Первый закон Ньютона утверждает, что при определенном рассмотрении относительное движение тел не меняется, если эти тела не взаимодействуют. Из этого можно сделать предположение, что если тела взаимодейтствуют друг с другом, то отностительное движение может измениться (движение может стать ускоренным). Коротко: причиной ускоренного движения является взаимодействие тел. Однако никаких количественных оценок результатов этого взаимодействия первый закон Ньютона не дает.

Второй закон Ньютона частично восполняет этот "пробел", вводя количественную связь между ускорением, знание которого позволяет решить упомянутую задачу механики в общем случае, и некоторой физической величиной, которая характеризует взаимодействие тел. Эта величина называется силой. При этом второй закон Ньютона не делает никаких предположений о механизме взаимодействия, соответственно, не дает никаких рецептов по вычислению силы в конкректно ситуации. Это естественно - второй закон Ньютона предполагает знание силы и на основании этого знания дает рецепт расчета ускорения.

Собственно, на этом механика "почти заканчивается". Задачей других разделов физики является описание взаимодействий того или иного рода и создание рецептов расчета значения той самой силы, которая характеризует конкректное взаимодействие. Поэтому когда говорят о природе силы, то подразумевают именно вводимую физикой классификацию явлений или взаимодействий.

В явлениях макромира физика выделяет лишь два вида взаимодействий тел: гравитационное и электромагнитное. Именно это дало Фейнману возможность в его Лекциях (т.6, гл.18) записать все законы классической физики, которым подчиняются явления в макромире, в одной табличке: уравнения Максвелла и закон всемирного тяготения - как описание взаимодействий, и закон движения (правда, уточненный по сравнению со вторым законом Ньютона в соответствии с СТО). Последний является как бы мостиком между описанием взаимодействий и задачей получения кинематических параметров движения.

Исходя из такого взгляда, можно попробовать дать ответ на исходный вопрос

Victor Orlov в сообщении #222640 писал(а):

Во всех четырех примерах "сила" имела один и тот же физический смысл? Или разный?

С точки зрения закона движения - одинаковый, т.к. смысл заключается в описании результата взаимодействия независимо от природы (от того, как мы классифицируем это взаимодействие).

С точки зрения рассмотрения каждого взаимодействия - опять же одинаковый, т.к. несмотря на различие в описаниях явлений того или иного вида сила как результат такого описания служит все той же цели - определить параметры движения.

Конечно, это изложение не вполне строго, ограниченно и схематично, не учитывает взаимодействий в микромире, в сильных гравитационных полях, подразумевает упомянутый "определенный" способ рассмотрения (ИСО) и т.д. Но оно и не претендует на общую картину мира.

[Анатолий Григорьев]

Таких вопросов можно поставить миллион. Кинетическая энергия тела, энергия закрученной пружины, энергия запасённая в заряженном конденсаторе - всё это энергии. Давление газа, давление света, давление тела на опору - всё это примеры использования одних и тех же понятий в разных областях физики. Так что простор для новых тем практически неограничен, прямо как в философии, где можно тысячелетиями толочь воду в ступе и так и не придти к какому-либо результату.

[Vanuan]

Victor Orlov в сообщении #223152 писал(а):

если взять центрифугу и хорошенько раскрутить ротор, и ротор в результате разорвет на куски, то причиной разрушения ротора будут силы инерции?

Почему ротор должно разорвать на куски? Ротор разорвёт только массы не будут распределены равномерно. Все частицы ротора движутся (стремятся двигаться) по прямым, параллельным касательной к ротору. Силы, которые изменяют направление скорости - силы взаимодействия между частицами. Т.к. направление скорости изменяется, каждая частица движется с ускорением. Значит, каждая частица испытывает силу $F=ma$. Если частицы распределены равномерно, равнодействующая сил испытываемых всеми частицами равна нулю. Там, где частиц больше, результирующая сила больше.

Я не уверен в своих рассуждениях. Поправьте, если что не так.

[Munin]

Vanuan в сообщении #227800 писал(а):

Значит, каждая частица испытывает силу $F=ma$. Если частицы распределены равномерно, равнодействующая сил испытываемых всеми частицами равна нулю.

Ротор разорвёт не из-за равнодействующей, а из-за силы, действующей на каждую частицу по отдельности, если эта сила превысит предел прочности материала ротора. Чтобы образовать равнодействующую, частица должна свою часть силы передать соседним частицам, а если эта часть окажется слишком большой, материал ротора может решить, что с него хватит.

[T-bin]

Hrom в сообщении #222668 писал(а):

Сила - это фундаментальное понятие физики (так же как энергия или масса), определить которое однозначно довольно сложно.

Однозначто сказать что сила это понятие фундаментальной физики это значит нечего несказать.
По Умову сила это мера течение энергии или обмен в случае равнодействующей , кстати именно он ввел в физику формулу Е=mc2
По моему что Е что m это суть одного итогоже выраженного по разному ,а суть в том что это искревление пространства(эфира ) которого нету

-- Вт июл 14, 2009 00:35:48 --

Munin в сообщении #227806 писал(а):

Vanuan в сообщении #227800 писал(а):

Значит, каждая частица испытывает силу $F=ma$. Если частицы распределены равномерно, равнодействующая сил испытываемых всеми частицами равна нулю.

Ротор разорвёт не из-за равнодействующей, а из-за силы, действующей на каждую частицу по отдельности, если эта сила превысит предел прочности материала ротора. Чтобы образовать равнодействующую, частица должна свою часть силы передать соседним частицам, а если эта часть окажется слишком большой, материал ротора может решить, что с него хватит.

Да этож фитишизм

[Munin]

T-bin в сообщении #228569 писал(а):

По Умову сила это мера течение энергии или обмен в случае равнодействующей

К сожалению для Умова, сила - это мера течения импульса. Нельзя интересоваться историей физики раньше изучения самой физики.

T-bin в сообщении #228569 писал(а):

По моему что Е что m это суть одного итогоже выраженного по разному ,а суть в том что это искревление пространства(эфира :| ) которого нету :mrgreen:
Да этож фитишизм :mrgreen:

Ваши оригинальные мысли оставте при себе до того момента, когда они станут физическими.