2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Физический смысл механической силы.
Сообщение16.06.2009, 20:46 
Заблокирован


16/02/08

440
Уважаемые господа, приветствую всех!
Вопрос такой.
Давайте представим, что у нас имеется кусочек железа, которому мы сообщили электрический заряд, и к которому прикреплена непроводящая нить.
Чтобы приложить механическую силу к этому обьекту, мы можем
1. потянуть за нить
2. создать электрическое поле, которое вызовет ускоренное движение заряженного обьекта
3. создать поле магнитное, которое также способно вызвать ускоренное движение кусочка железа
4. приблизить тяготеющую массу, которая с помощью гравитационного поля вызовет ускоренное движение кусочка железа

В связи с этим у меня возникает вопрос - так каков же физический смысл термина "сила"? Во всех четырех примерах "сила" имела один и тот же физический смысл? Или разный?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение16.06.2009, 22:19 


18/02/06
125
один и тот же )

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение16.06.2009, 22:37 
Аватара пользователя


15/06/09
11
Сила - это фундаментальное понятие физики (так же как энергия или масса), определить которое однозначно довольно сложно.
Мы привыкли, что механическая сила это ускорение умноженное на массу.
Гравитационная сила - это в чистом виде закон всемирного тяготения.
Электромагнитная - закон Кулона...

Вообще, исходя из ваших примеров можно сказать, что сила - это нечто, что поддерживает движение или препятствует ему, т.е. мера изменчивости состояния движения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение17.06.2009, 11:12 
Заблокирован


16/02/08

440
Hrom в сообщении #222668 писал(а):

Вообще, исходя из ваших примеров можно сказать, что сила - это нечто, что поддерживает движение или препятствует ему, т.е. мера изменчивости состояния движения.


Проблема такого определения механической силы в том, что это определение говорит о РЕЗУЛЬТАТАХ действия силы (поддерживает движение или препятствует ему), но не говорит о природе самой силе.
Источником силы в приведенном примере могут быть электрическое, магнитное и гравитацинное поле. Эти поля можно как-то описать, и эти поля будут в описании их свойств существенно различатся. Но вот когда эти поля используются, чтобы создать механическую силу, то получается, что разницы между этими полями нет? Как такое может быть?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение17.06.2009, 12:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/09
1497
Victor Orlov
Victor Orlov в сообщении #222730 писал(а):
Как такое может быть?

Сила - это "искусствненное" понятие, введенная человеком, чтобы оценивать меру взаимодейтсвия тел, а причина этих взаимодействий нас не волнует (сильное, слабое, ЭМ, гравитационное - не важно). Одно тело как-то воздействует на другое, оно деформируется, приобретает скорость и т.д. и т.п. Но в определении силы причина не важна. Стоит понимать, что бОльшая часть любой науки (даже физики и математики) - это искусственные характеристики, определения и пр., превнесенные человеком. Природе пофигу все, вот летят два электрончика, там фотончик перескочил между ними и опа - электрончики "провзаимодействовали" и разлетелись в разные стороны. Но, повторяю, в определении нет ни слова о причине взаимодействий!

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение17.06.2009, 20:24 
Аватара пользователя


15/06/09
11
Victor Orlov
Объяснтте, что вы понимаете под механической силой ?
Классически принято все многообразие сил разделять на: гравитационные, сильные, слабые, эл. магнитные. При чем, природа силы зависит от источника. Скажем, если взаимодействуют планета и ее спутник, то взаимодействие происходит посредством гравитационного поля, и тогда между телами действует гравитационная сила...

Как с помощью электрических и магнитных полей можно создать механическую силу.
Скажем, если к заряженному телу (лежащему на поверхности) приложить действие поля, то оно начнет двигаться.
Как результат действия поля возникнет эл. магнитная сила, а уже как некий результат действия этой силы возникнет сила трения, которая и будет механической ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение17.06.2009, 23:34 


18/02/06
125
Hrom в сообщении #222892 писал(а):
Как результат действия поля возникнет эл. магнитная сила, а уже как некий результат действия этой силы возникнет сила трения, которая и будет механической ?

Думаю, автор под "механической силой" подразумевал силу "результат действия" которой - механическое движение :?
Сила - это количественная физ. величина. Цитата из Вики:
Цитата:
Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности взаимодействия тел.

В чем проявляется взаимодействие тел? В движении тел относительно друг друга (притяжение, отталкивание).
Какие нам известны взаимодействия? "Гравитационные, сильные, слабые, эл. магнитные".
Вот только спрашивается: является ли электромагнитная сила силой? Является. Гравитационная сила - сила? Сила! (Для других взаимодействии в силу их масштабности действия мне непривычно просто применять понятие "силы" :))
:) :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение18.06.2009, 06:41 
Аватара пользователя


15/06/09
11
ursa в сообщении #222924 писал(а):
Hrom в сообщении #222892 писал(а):
Как результат действия поля возникнет эл. магнитная сила, а уже как некий результат действия этой силы возникнет сила трения, которая и будет механической ?

Думаю, автор под "механической силой" подразумевал силу "результат действия" которой - механическое движение :?

Вот так логично...

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение18.06.2009, 19:21 
Заблокирован


16/02/08

440
ursa в сообщении #222924 писал(а):
Hrom в сообщении #222892 писал(а):
Как результат действия поля возникнет эл. магнитная сила, а уже как некий результат действия этой силы возникнет сила трения, которая и будет механической ?

Думаю, автор под "механической силой" подразумевал силу "результат действия" которой - механическое движение :?
Сила - это количественная физ. величина. Цитата из Вики:
Цитата:
Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности взаимодействия тел.

В чем проявляется взаимодействие тел? В движении тел относительно друг друга (притяжение, отталкивание).
Какие нам известны взаимодействия? "Гравитационные, сильные, слабые, эл. магнитные".
Вот только спрашивается: является ли электромагнитная сила силой? Является. Гравитационная сила - сила? Сила! (Для других взаимодействии в силу их масштабности действия мне непривычно просто применять понятие "силы" :))
:) :)


Но давайте вспомним, что электромагнитное и гравитационное взаимодействия СУЩЕСТВЕННО отличаются. Но порождают одинаковую, в физическом смысле, силу? И как это может быть?
Можно вспомнить еще один источник силы - силу инерции. Следует ли считать, что сила инерции точно такая же, как и силы, возникающие в результате действия электромагнитного и гравитационного взаимодействия? И какого рода взаимодействие(электромагнитное? гравитационное?) является источником силы инерции? Или сила инерции имеет какой-то другой источник?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение18.06.2009, 20:55 


18/02/06
125
Victor Orlov
Повторюсь, сила - количественная физ. величина, "являющаяся МЕРОЙ интенсивности взаимодействия тел." Как видно, речь идет о любом виде взаимодействия.
Не встречала классификацию сил по видам взаимодействий... :)
Например, если мы имеем дело с потенциальным полем, то силу, действующую на мат. точку в этом поле, можно представить как минус градиент некоторой функции, зависящей только от координат этой точки (называемой потенциальной энергией). Чтобы определить эту силу (количественная операция) достаточно знать вид потенциальной энергии. И неважно гравитационное это поле или электрическое (от этого даже можно отвлечься :)), а важно, что поле является потенциальным.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение18.06.2009, 21:17 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Да и несильно в наших масштабных и энергетических рамках электромагнитное взаимодействие отличается от гравитации. Просто заряд у частиц бывает двух видов, а также электромагнетизм на много порядков сильнее гравитации - вот и всё.

Сил инерции в природе как таковых "не бывает" - они появляются только в неинерциальных системах отсчёта и связаны только с движением этих самых систем относительно инерциальных. А системы отсчёта - тоже искусственное понятие, кстати...

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение18.06.2009, 21:53 
Заблокирован


16/02/08

440
arseniiv в сообщении #223144 писал(а):

Сил инерции в природе как таковых "не бывает" - они появляются только в неинерциальных системах отсчёта и связаны только с движением этих самых систем относительно инерциальных. А системы отсчёта - тоже искусственное понятие, кстати...


Быть может, я что-то напутал в терминах?... Но если взять центрифугу и хорошенько раскрутить ротор, и ротор в результате разорвет на куски, то причиной разрушения ротора будут силы инерции?...

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение19.06.2009, 09:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/09
1497
Victor Orlov в сообщении #223122 писал(а):
И какого рода взаимодействие(электромагнитное? гравитационное?) является источником силы инерции? Или сила инерции имеет какой-то другой источник?

Согласно принципу эквивалентности силы инерции могут быть равноправно заменены силами гравитации. Т.е. любая сила инерции может быть описана как гравитационное действие вселенной. Это описано наверное в любом учебнике по ОТО, даже в научно-популярном "ТО для миллионов" М. Гарднера этот вопрос хорошо разобран. Заметьте, силы инерции - искусственное понятие, введенные людьми еще давно, чтобы расширить действие законов Ньютона на неинерциальные сиситемы отсчета. В инерциальных их просто нет. (Если вам последние два предложения доставили дискомфорт и непонимание, то почитайте учебник по физике (лучше втузовский), например Савельева или Иродова, и вы увидите как одно и то же являение можно описать как действие "обычных сил" в инерциальной СО и как действие "сил инерции" в неинерц. СО).

Victor Orlov, вам все твердят разными словами, но вы так и не поняли суть силы. Повторю еще раз как можно более понятно: сила - это искусственное понятие, введенное, чтобы оценивать меру взаимодействия тел! Заметьте, в предыдешем предложении нет ни слова о причинах этого взаимодействия, они могут быть любыми! К примеру, если скорость тела масой 1 кг за 1 с изменилась на 1 м/с, то мы по определнию считаем, что на тело подействовала "сила" 1 Н. Природа и понятия не имеет о какой-то "силе", она управляет взимодействиями, а мы (люди) придумали понятие "силы", чтобы оценивать их.
Природа же сил может быть любой, но мы не оговаривали это, когда вводили определение силы! Сейчас поняли?

Или давайте перейдем к аналогиям, как любят делать авторы научпопа. Введем наше определение "сила - это меры сытости". Всё, больше мы о силе ничего не оговариваем. Теперь, не важно что съел человек: картошку, мясо или помидор, мы считаем по определению, что на него подействовала "сила". В физике тоже самое, только "мера сытости" заменена на "меру взаимодействия".

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение19.06.2009, 13:54 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12046
Victor Orlov в сообщении #223152 писал(а):
Но если взять центрифугу и хорошенько раскрутить ротор, и ротор в результате разорвет на куски, то причиной разрушения ротора будут силы инерции?...


Вы заблуждаетесь, силы инерции тут ни при чём.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физический смысл механической силы.
Сообщение19.06.2009, 14:38 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
photon в сообщении #223283 писал(а):
Вы заблуждаетесь, силы инерции тут ни при чём.

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

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group