ЕГЭшное пространство-время.

[dovlato]

Регулярно в ЕГЭ встречаются вопросы такого толка: абитуру предлагается ответить, является ли инерциальной система отсчёта, связанная с автомобилем,
едущим с выключенным двигателем, например, вверх по наклонной плоскости. Ответ авторов ЕГЭ всегда один: нет! Он же едет с ненулевым ускорением!
С другой стороны, я привык считать инерциальной любую СО, коли в ней выполняются все законы Ньютона. И если мне что-то нужно решить
"для себя", то мне глубоко безразлично, что там думают егэшные дяди. Но остаётся вопрос, что я должен говорить своим ученикам.
А вообще, существует же принцип эквивалентности; ЕГЭ контра Эйнштейн)) ..

[Pphantom]

Если подходить к делу формально, то ответ на все подобные вопросы - нет. ИСО может быть связана со свободно движущимся телом, а с оными в природе тяжело.

Но в данном конкретном случае все проще - в системе отсчета, связанной с таким автомобилем, законы Ньютона не выполняются.

[Munin]

dovlato в сообщении #1081671 писал(а):

Регулярно в ЕГЭ встречаются вопросы такого толка: абитуру предлагается ответить, является ли инерциальной система отсчёта, связанная с автомобилем,
едущим с выключенным двигателем, например, вверх по наклонной плоскости. Ответ авторов ЕГЭ всегда один: нет! Он же едет с ненулевым ускорением!
С другой стороны, я привык считать инерциальной любую СО, коли в ней выполняются все законы Ньютона.

Ну и как выглядит, скажем, выполнение Второго закона Ньютона в СО такого автомобиля?

dovlato в сообщении #1081671 писал(а):

А вообще, существует же принцип эквивалентности; ЕГЭ контра Эйнштейн)) :-( ..

Вообще, надо понимать, что принцип эквивалентности существует не в классической физике, а в ОТО. А между классической физикой и ОТО проходит некий водораздел, в котором сменяется система понятий. То, что было инерциальной СО в классической физике, в ОТО инерциальной не назовут, и наоборот, некую СО, неинерциальную с точки зрения классической физики, почему-то считают инерциальной в ОТО.

(Некоторые авторы пытаются обойти это расстыкование, используя в смысле ОТО другой термин - свободно падающая, - но проблемы это не решает. То есть, глядя глазами ОТО, всё равно нельзя угадать, какую из всевозможных систем отсчёта следует называть "инерциальной в смысле классической физики".)

Придётся просто честно сказать, что ОТО в классическую физику не входит, и в школьную программу не входит, и хотя есть в физике такая идея, но отвечать вы должны не по ней, а по учебнику.

[dovlato]

В ней законы Ньютона выполняются. Не ожидал, что тут надо это доказывать. Скажем, в отсутствие трения наблюдатель будет ощущать
только нормальную составляющую силы притяжения. При этом маятник повиснет перпендикулярно к полу. Шарик на столике останется неподвижным.
Скорость света та же.. Укажите хоть какой-нибудь процесс, который в авто будет протекать по законам, отличным от тех, что выполняются в ИСО.
Второй закон так же прекрасно выполняется.. Нет, я, может, совсем слепой - ну ткните пальцем (носом) в опровергающий факт..
Вопрос такой - почему бы не назвать инерциальной ту СО, в которой выполняются все 3 закона.
А ежли отсутствуют внешние силы - дык, оне ещё и сохраняют векторы своих скоростей(??).

[Munin]

dovlato в сообщении #1081684 писал(а):

Не ожидал, что тут надо это доказывать. Скажем, в отсутствие трения наблюдатель будет ощущать только нормальную составляющую силы притяжения.

А это по какому закону Ньютона, не подскажете ли? То же и для других перечисленных вами эффектов.

(Понятно, как мы это можем вычислить. Но прямой реализацией законов Ньютона это не является. Если не вводить "ньютоновскую механику для неинерциальных систем отсчёта", что в школьную программу не входит, поскольку честно там утонешь в преобразованиях с.к. и в силах Кориолиса.)

dovlato в сообщении #1081684 писал(а):

Скорость света та же..

А вот это релятивистская физика. И вообще говоря, неверно :-)

[dovlato]

Про Кориолиса не надо. Мы же по прямой едем.
А насчёт "как вычислить".. Мне это странно как-то. Галилей тут же вспоминается со своими мысленными опытами в каюте корабля,
с зашторенными иллюминаторами. Дык. Зашторим окна автомобиля (кроме ветрового, во избежание).
Ну и все доводы Галилео тут остаются точно так же. Или нет? Не понимаю, в чём ОБЪЕКТИВНОЕ различие.

[Munin]

dovlato в сообщении #1081671 писал(а):

Но остаётся вопрос, что я должен говорить своим ученикам.

У меня сложилось такое впечатление (надеюсь, ложное), что перед этим вам надо самому разобраться и разложить всё в голове по полочкам.

Давайте посмотрим на базовые примеры.
1. На ветке дерева висит яблоко. Мы знаем результат: оно неподвижно. Как он получается:

а) в классической ньютоновской механике?
б) с применением принципа эквивалентности, то есть по сути, в ОТО?

2. Яблоко упало. Мы знаем результат: оно ускоряется с ускорением $\mathbf{g}.$ Как он получается, в тех же вариантах (а) и (б)?
3. Пока яблоко падало, подул ветер. Как проанализировать его движение воздухе в тех же вариантах (а) и (б)?
4. И наконец, яблоко упало на землю, катится по нему от ветра. Как проанализировать его движение воздухе в тех же вариантах (а) и (б)?

-- 12.12.2015 22:27:31 --

dovlato в сообщении #1081688 писал(а):

Про Кориолиса не надо. Мы же по прямой едем.

Тем не менее, раздел "Неинерциальные системы отсчёта" почему-то в учебниках отдельно ставится. И появляется не в школьных учебниках, а только в вузовских.

[Pphantom]

Т.е. Вы хотите сделать из автомобиля эрзац лифта Эйнштейна? Оно, конечно, хорошо, но такая система отсчета сойдет за инерциальную только для содержимого этого автомобиля, а то, что за его пределы мы не смотрим, в условии задачи не оговаривалось.

Так что в любом случае универсальный ответ - нет. А другой ответ можно дать на более корректный вопрос, можно ли считать это приближением к ИСО при рассмотрении таких-то явлений и с такой-то точностью.

[dovlato]

То, что я дурень, убеждать не надо, знаю и так)).
Munin, я о другом. Вот вы, допустим, сидите в этом экипаже со сверхгладким ходом.
Окна занавешены. Вы можете предложить такой физический опыт (кроме звонка по мобильнику),
который позволил бы сделать вывод, что вы едете вы под уклон с ускорением?
Ну и в порядке компромисса. На черта задавать в ЕГЭ такие вопросы, который, ИМХО, не понимают сами авторы?

[Munin]

Pphantom в сообщении #1081691 писал(а):

...а то, что за его пределы мы не смотрим, в условии задачи не оговаривалось.

Отличное замечание! Например, с точки зрения пассажира автомобиля, движение (и даже неподвижность) тел за окном автомобиля будет выглядеть достаточно необычно.

dovlato в сообщении #1081694 писал(а):

Ну и в порядке компромисса. На черта задавать в ЕГЭ такие вопросы, который, ИМХО, не понимают сами авторы?

Мне кажется, что авторы-то вопросы прекрасно понимают, потому что про принцип эквивалентности (и не входящий ни в классическую механику, ни в школьную программу) забыли напрочь!

А вот вы про него вспомнили, и он вас сбивает с толку.

[dovlato]

Я сторонник простоты. Для меня СО инерциальна, если в ней не существуют мыслимые эксперименты, позволяющие
обнаружить отличие её от классических ИСО.

[amon]

dovlato в сообщении #1081705 писал(а):

мыслимые эксперименты, позволяющие обнаружить отличие её от классических ИСО.

"Покоящийся" в Вашей системе электрический заряд будет излучать ЭМ волны (хотя, тут надо знатоков ОТО спросить, т.к. свободно падающий вроде не излучает).

[Sicker]

amon
Не будет он излучать.

[amon]

Sicker в сообщении #1081723 писал(а):

Не будет он излучать.

Аргументируйте.

[Sicker]

Эту систему можно считать инерциальной с силой гравитации, направленной под прямым углом к полу.

-- 13.12.2015, 01:02 --

amon
Потому что принцип эквивалентности est.