Движение по инерции

[Cisiko]

Добрый день. Недавно перечитывал школьный курс физики и никак не смог понять как тело может двигаться по инерции. Ведь если тело например толкнули, то как оно узнаёт, что его толкнули и что ему теперь нужно двигаться самостоятельно. Также мне пришла в голову мысль, что если тело, которое движется по инерции и тело, которое стоит на месте ничем друг от друга не отличаются, то и движения как такового нет. Помогите пожалуйста разобраться.
Я знаю школьную физику и немного высшую математику.

[Osmiy]

Представте, что вы едете в машине. За окном видите дерево. Оно (дерево) движется или покоится?

[Cisiko]

Osmiy в сообщении #1553201 писал(а):

Представте, что вы едете в машине. За окном видите дерево. Оно (дерево) движется или покоится?

Получается что движется

[Mikhail_K]

Cisiko в сообщении #1553200 писал(а):

Ведь если тело например толкнули, то как оно узнаёт, что его толкнули и что ему теперь нужно двигаться самостоятельно.

Когда его толкнули, оно узнало, что ему нужно изменить свою скорость.
После этого его никто не толкает, поэтому оно больше не изменяет свою скорость и движется дальше по инерции.
Тело в физике "понимает" не то, двигаться ему или нет (это вообще зависит от системы отсчёта, как Вы только что написали в последнем сообщении), а то, изменять ему скорость или нет.

Cisiko в сообщении #1553200 писал(а):

Также мне пришла в голову мысль, что если тело, которое движется по инерции и тело, которое стоит на месте ничем друг от друга не отличаются, то и движения как такового нет.

"Движения нет" - слишком громко сказано. Лучше так: движение относительно. То, что движется в одной системе отсчёта, может не двигаться в другой. Но в любой фиксированной системе отсчёта разница между движением и покоем вполне себе есть.

[EUgeneUS]

Cisiko в сообщении #1553200 писал(а):

то и движения как такового нет.

Встречал такую хорошую сентенцию:

Цитата:

Вне выбранной системы отсчета говорить о движении бессмысленно

Но если/когда выбрали систему отсчета, то почему бы и не поговорить о движении?

[sergey zhukov]

Cisiko
Скорость (движение) - это свойство не одного тела, а двух. Она между двумя телами существует, а не у каждого из них отдельно. Так и говорят: скорость между $A$ и $B$. Такое движение однозначно есть.

Это то же самое, что с расстоянием. Расстояние существует только между двумя точками, а не приписывается каждой из них. У тела нет какого-то своего собственного расстояния, так же у него нет какой-то своей собственной скорости. Это все только "между".

Движение по инерции - это все же первый закон Ньютона. Так устроено.

[Osmiy]

Cisiko в сообщении #1553202 писал(а):

Osmiy в сообщении #1553201 писал(а):

Представте, что вы едете в машине. За окном видите дерево. Оно (дерево) движется или покоится?

Получается что движется

Вот, относительно машины дерево движется. Но относительно земли покоится. Поэтому говорить, что движение не существует, потому что движение и покой это одновременно одно и тоже - неверно. Правильно считать, что покой это частный случай движения. И всё это является относительным, т.е. зависит с чей точки зрения смотреть.

[sergey zhukov]

Cisiko
Я помню, в школе рассматривал схемы старых телевизоров, на которых обычно были нарисованы осцилограммы напряжения в разных контрольных точках. И я все не мог понять, что значит "осцилограмма напряжения в точке $A$". Мне говорили всегда, что напряжение бывает между двумя точками, но никак не в одной точке.

Потом только узнал, что вторая точка на этих схемах - это по умолчанию "земля". По сути "земля" - это точка, потенциал которой должен быть максимально близким к потенциалу земли (чтобы на осциллограф меньше наводок было при измерениях). Если же отвлечься от проблем с наводками, то можно за "землю" принять любую точку в схеме телевизора и осцилограммы напряжения во всех остальных точках схемы измерять относительно нее. Вот выбор этой точки (произвольной) - это и есть выбор системы координат.

Очень часто решение физической задачи начинается с "выберем систему координат". Спрашивается, зачем мы это делаем? Ведь система координат - это произвольная вещь, которую мы просто выдумываем. Система координат - это не относящаяся к задаче лишняя информация, которую мы примешиваем к данным задачи, чтобы ее решить. И мы всегда говорим "объективная реальность не зависит от выбора системы координат", но тем не менее каждую задачу начинаем с выбора этой системы координат (от вида которой ничего не зависит). Это несколько сбивает с толку поначалу, но потом начинаешь понимать: сначала выбери любую систему координат (произвольный выбор), а затем действуй в ее рамках (тут уже никакого произвола, все однозначно).

Так если от системы координат ничего не зависит, может, вообще обойтись без нее? Не выбирать произвольную систему, а вообще не выбирать никакую? Да, так можно. Систему координат можно исключить. В геометрии, например, очень часто задачи формулируются в бескоординатном виде. Например: дан треугольник со сторонами $3, 4, 5$. Найти его площадь. Мы даже можем ее решить без помощи координат, применив, скажем, формулу Герона. Здесь нет никаких проекций на оси, никаких координат точек и т.д. Мы не примешиваем сюда ничего лишнего от себя.

Но эту же задачу можно сформулировать, например, так: дан треугольник, координаты вершин которого в декартовой системе координат есть $(0,0); (0,3); (4,0)$. Найти его площадь. Здесь мы от себя вложили в задачу определенный тип координат (декартовые), и задали шесть величин вместо исходных трех. Ясно, что в задачу добавлена лишняя информация, не имеющая отношения к делу. Однако эта лишняя информация, как катализатор, часто позволяет проще решить задачу.

[EUgeneUS]

sergey zhukov в сообщении #1553216 писал(а):

Очень часто решение физической задачи начинается с "выберем систему координат".

Хуже другое. Очень часто решение физических задач происходит без явного выбора системы отсчета.
Например, в законе Бернулли фигурирует ""скорость стационарного потока жидкости". И нигде явно не оговаривается, что эта скорость - относительно труб, берегов и т.д.
Продолжаем дальше рассматривать жидкость и задались вопросом "какова скорость теплового движения молекул жидкости?". И опять явно не указывается, что эта скорость уже не относительно труб, а относительно некой сопутствующей СО.

[DimaM]

EUgeneUS в сообщении #1553217 писал(а):

Очень часто решение физических задач происходит без явного выбора системы отсчета.
Например, в законе Бернулли фигурирует ""скорость стационарного потока жидкости". И нигде явно не оговаривается, что эта скорость - относительно труб, берегов и т.д.

Тут немного извиняет то, что стационарным течение может быть не более чем в одной системе отсчета.

[Cisiko]

Спасибо вам большое, я понял, что движение понятие относительное, но всё равно никак не пойму почему тело движется по инерции, например если я толкнул тело, то почему оно продолжит двигаться после толчка? (Двигаться относительно меня)

[sergey zhukov]

Cisiko
А что оно по Вашему должно делать? Тут же остановится после толчка? Так Аристотель примерно считал. Вы не по Аристотелю случайно физику изучаете?

Тут нечего понимать. Эксперимент показывает, что так происходит. Теперь это закон физики. В нашем случае - если на тело не действует сила, его скорость сохраняется. Если действует сила - его скорость меняется. Так все работает. Это аксиома, все остальное, наоборот, нужно понимать, исходя из этого.

[Cisiko]

sergey zhukov в сообщении #1553222 писал(а):

Cisiko
А что оно по Вашему должно делать? Тут же остановится после толчка? Так Аристотель примерно считал. Вы не по Аристотелю случайно физику изучаете?

Тут нечего понимать. Эксперимент показывает, что так происходит. Теперь это закон физики. В нашем случае - если на тело не действует сила, его скорость сохраняется. Если действует сила - его скорость меняется. Так все работает.

Я просто пытался понять почему это так, какая физическая природа у этого

[EUgeneUS]

Cisiko в сообщении #1553220 писал(а):

Спасибо вам большое, я понял, что движение понятие относительное, но всё равно никак не пойму почему тело движется по инерции, например если я толкнул тело, то почему оно продолжит двигаться после толчка?

"Такова природа вещей"

1. Есть такое понятие постулат - в рамках физической теории он является аналогом аксиомы в математике. То есть это некое утверждение, которое в рамках теории не выводится и не доказывается.
Отличие "физического" постулата от "математической" аксиомы в том, что постулаты должны соответствовать эксперименту, наблюдаемым явлениям.
Так вот, три закона Ньютона (но в современных, а не исторических формулировках) являются постулатами в рамках, ВНЕЗАПНО, Ньютоновской механики.

2. Конечно, это не запрещает задавать вопросы "почему так?". Но для ответов на них придется выйти за пределы механики Ньютона. Это даст ещё одну или несколько итераций ответов. Но цепочку вопросов "почему так?" можно продолжать бесконечно. А значит обязательно упрёмся в неизвестное.

3. Так что надо где-то остановиться. В данной ситуации в данное время предлагаю Вам остановиться на ответе, данном в начале этого поста.

[sergey zhukov]

Cisiko
Можно так понимать: когда тело толкают, то сила толкания совершает некоторую работу на пути перемещения, на котором этот толчок (разгон) происходит. Эта работа переходит в кинетическую энергию тела. Поэтому оно продолжает двигаться. Оно получило энергию и не может от нее избавиться.

Может быть, это Вы хотели услышать? Однако это все уже следствие того постулата, о котором сказано выше. Это не более, а менее глубокое объяснение.