Системы отсчета (ИСО, неИСО)

[Vladimirkey]

Спасибо за ответы.
В самом деле, я хочу лишь осознать, как это происходит. Понятное дело, что математические записи - отражение некой идеи, так вот, эту идею и хочется понять, а не только видеть "математические трюки".
То, что сила "фиктивная" и ее на самом деле нет - понятно, не понятно было именно то, что раз силы нет, а воздействие есть (ощущение данного воздействия), то придумали "фиктивную силу", которая и описывает воздействие. Вопрос состоял лишь в том, а почему мы ощущаем это воздействие, то есть - "что это такое", если нет никаких сил, а точнее, почему так происходит. Пришел к выводу, что это происходит из-за незнания того, что в неИСО мы понятия не имеем, что происходит извне. Тот же автомобиль(ускоряющийся и система отсчёта вместе с ним) и человек в нем.
Если рассмотреть систему отсчёта внутри автомобиля, то человек условно не понимает, что его толкает - силы нет, а ощущение, что толкает есть и это ощущение из-за того, что автомобиль ускоряется, а человек этого не видит в данной системе отсчёта, поэтому возникает данное ощущение, чтобы его описать, ввели так сказать фиктивную силу - силу инерции. Для человека находящегося извне - на перроне понятно, почему его толкает (человека внутри), потому что автомобиль ускоряется, тем самым здесь не вводится никакой фиктивной силы - силы инерции. В кратце итог такой, что если мы в неИСО, то наше незнание о том, что она движется превращается в фиктивную силу, которая нас "толкает", просто математический трюк, который помогает описать это воздействие.
Надеюсь, я правильно все понял и мои рассуждения верны.

[rustot]

Vladimirkey в сообщении #1357459 писал(а):

Если рассмотреть систему отсчёта внутри автомобиля, то человек условно не понимает, что его толкает - силы нет, а ощущение, что толкает есть и это ощущение из-за того, что автомобиль ускоряется

Человек вполне себе ощущает силу со стороны кресла. И это объективно существующая сила, можно проложить между человеком и креслом динамометр и измерить ее.

Но теперь человек обнаруживает, что он относительно выбранной системы отсчета не ускоряется. Сумма действующих на него сил ненулевая а ускорение нулевое. И вот тогда он либо переписывает закон о связи силы с ускорением из формата для исо в формат для данной системы отсчета, либо форму записи закона оставляет прежней, но вводит фиктивную силу, которая якобы дополняет силу со стороны кресла до нуля что и будет соответствовать его нулевому ускорению

[VitDer]

Если силы инерции вводятся для того, чтобы обнулить те силы, которые не вызывают ускорения, то почему бы эти последние просто не учитывать вообще? Всё равно же они будут обнулены ... То есть силы, не вызывающие ускорения, не учитывать во 2-м законе?

[arseniiv]

Не обязательно есть какие-то силы, суммы которых равны в точности с обратным знаком сумме выбранных сил инерции.

[VitDer]

arseniiv в сообщении #1423341 писал(а):

... сумме выбранных сил инерции.

Так вот эту сумму векторов сил инерции и не рассматривать

[arseniiv]

Так и получим не неинерциальную систему отсчёта. Да, они используются. Но неинерциальные всё равно тоже иногда.

[iifat]

VitDer в сообщении #1423334 писал(а):

То есть силы, не вызывающие ускорения, не учитывать во 2-м законе?

Ну, попробовать что ли в последний раз?
Второй закон Ньютона для инерциальных систем: $\vec F=m\vec a$.
Если система неинерциальна (то бишь, движется с ускорением $\vec a_0$, каковое ускорение может зависеть как от положения точки (вращение), так и от времени (при переменном ускорении)), то в ней $\vec F=m\left(\vec a+\vec a_0\right)$ (если тело движется с ускорением $\vec a$ в некой СО, а точка СО движется в этот момент в некой ИСО с ускорением $\vec a_0$, то итоговое ускорение тела в ИСО, где как раз выполняется второй закон Ньютона, будет $\vec a+\vec a_0$). Его можно либо оставить вот так, либо переписать $\vec F-m\vec a_0 =m\vec a$, обозвать $-m\vec a_0$ силами инерции и прибавлять к прочим, реальным силам.
Два варианта. Выбираете тот, который вам больше нравится.

[VitDer]

А можно ли вектор реальных сил разложить на две составляющие: $\vec F = \vec F_1 + \vec F_2$, где $\vec F_1$ - вектор сил, вызванных ускорением СО, а $\vec F_2$ - все другие силы. Тогда для приведённого выше примера $\vec F = \vec F_1 + \vec F_2 = m\vec a_0 + m\vec a $, откуда $ \vec F_2 = m\vec a_0 -\vec F_1+ m\vec a = \vec 0 + m\vec a $. То есть 2 закон Ньютона имеет вид: $ \vec F_2 = m\vec a $, где $\vec F_2$ - все силы кроме сил, вызванных ускорением СО. А формулировка звучит так: "Второй закон Ньютона можно использовать и в неинерциальных системах, исключив силы, связанные с эффектами движения (ускорения) СО".

P.S. То есть вместо добавления фиктивных сил инерции предлагается просто не учитывать силы, связанные с ускорением СО.

[DimaM]

VitDer в сообщении #1423386 писал(а):

$\vec F_1$ - вектор сил, вызванных ускорением СО

Что бы это выражение могло означать?

[arseniiv]

VitDer в сообщении #1423386 писал(а):

P.S. То есть вместо добавления фиктивных сил инерции предлагается просто не учитывать силы, связанные с ускорением СО.

Ну вот несчастное это $m\vec a_0$, его же можно вычесть в разных количествах из разных действующих на тело реальных сил. Естественным образом его так не вычтешь, ваши разложения неединственны.

Кроме того когда вы вычитаете всю силу, вызванную ускорением, оно собственно (чего можно ещё ждать?) пропадает из кинематики описанной системы (физической, не отсчёта). И мы возвращаемся в ИСО (или мы описываем какую-то другую систему и сделали таким вычитанием ошибку). А ИСО мы умеем прекрасно использовать без всякого сначала добавления а потом вычитания фиктивных сил. В неинерциальной же СО фиктивные силы будут, по определению. И с ними прекрасно научились работать те, кому жуть как удобнее взять неинерциальную систему. Метеорологам вроде удобнее, если нужен пример.

[realeugene]

VitDer в сообщении #1423386 писал(а):

Второй закон Ньютона можно использовать

Зачем?
Важны же не абстрактные формулировки законов, а умение составлять из этих законов уравнения. Решив которые можно предсказать поведение системы. Чему поможет эта словесная эквилибристика?

[VitDer]

arseniiv в сообщении #1423398 писал(а):

Ну вот несчастное это $m\vec a_0$, его же можно вычесть в разных количествах из разных действующих на тело реальных сил. Естественным образом его так не вычтешь, ваши разложения неединственны.

А зачем его вычитать? Мы знаем, что сила $m\vec a_0$ действует в результате ускорения СО и просто не учитываем (не записываем в закон движения, в вектор сил).

-- 01.11.2019, 19:11 --

realeugene в сообщении #1423412 писал(а):

VitDer в сообщении #1423386 писал(а):

Второй закон Ньютона можно использовать

Зачем?
Важны же не абстрактные формулировки законов, а умение составлять из этих законов уравнения. Решив которые можно предсказать поведение системы. Чему поможет эта словесная эквилибристика?

Возможно, теоретическому пониманию ... Ведь есть же рецепт "2-ой закон Ньютона работает и в неИСО, только добавьте силы инерции". А почему бы не попытаться сформулировать что-нибудь вроде "2-ой закон Ньютона работает и в неИСО, только не учитывайте поступательные силы инерции"?

[VitDer]

"не учитывайте силы, происхождение которых Вы не можете объяснить процессами, происходящими в данной СО" - имелось ввиду

[wrest]

VitDer
Что значит не учитывайте. Вам на голову яблоко упало, как же это не учитывать.
Или вы сами упали от того, что водитель автобуса на тормоз нажал...

[VitDer]

Согласен, это ещё для состояния покоя можно попытаться не учитывать. А так да: человек стоял в автобусе, потом после резкого торможения упал: траектория есть, есть ускорение. Чтобы объяснить траекторию, необходимо во 2-ой закон добавить силу инерции.

Вот ещё бы с вращением понять. Пусть имеется большая равномерно вращающаяся пластина (площадка). На площадке маневрирует велосипед. В каждой её точке, кроме центральной, велосипед испытывает центростремительное ускорение, вызванное центростремительной силой - трением. Ехать от центра труднее, чем к нему. Факт. Так вот, если ввести силу инерции как "минус центростремительную", то получается, что эффект притяжения к центру нивелируется - силы в сумме дают ноль. В чём тогда отличается движение велосипеда на вращающейся площадке от движения на невращающейся?