Ракета, мощность и peg59

[peg59]

Mirmik в сообщении #1570763 писал(а):

учитывая, что ракета начала приобретать потенциальную энергию, создание одной и той же реактивной силы требует большей мощности в режиме взлёта, чем в режиме висения,

Потенциальная энергия это немножко фиктивная величина (она определена с точностью до произвольной постоянной). В данной задаче она зависит от точки отсчета (местонахождения поверхности земли). При равенстве сил, действующих на ракету, неважно, что перемещается: ракета, или точка отсчета. Может ракета подниматься вверх, а можно мысленно опускать поверхность земли (например, наблюдатель спускается вниз по склону горы, а ракета висит неподвижно). В обоих случаях потенциальная энергия ракеты увеличивается, но никакая энергия на это не затрачивается.

[warlock66613]

peg59 в сообщении #1572204 писал(а):

В обоих случаях потенциальная энергия ракеты увеличивается, но никакая энергия на это не затрачивается.

Это неверно, в первом случае энергия затрачивается.

[peg59]

Я утверждаю, что между этими указанными случаями нет физической разницы. Неважно, из-за чего меняется точка отсчета потенциальной энергии.
Готов выслушать контраргументы.

Можно поставить вопрос более абстрактно. Какова потенциальная энергия материальной точки в однородном гравитационном поле?

[EUgeneUS]

peg59
Удивительно, как из в общем-то верных посылок, делаются настолько кошмарные неверные выводы.

Значение потенциальной энергии действительно может (но не всегда) зависеть от выбора Системы Отсчёта.
При переходе в другую СО, мы действительно можем получить другое значение потенциальной энергии. Но это не явялется изменением потенциальной энергии. Это всё таже самая потенциальная энергия, но измеренная "другой линейкой".

Тут можно вспомнить удава, который в попугаях гораздо длиннее

peg59 в сообщении #1572235 писал(а):

Можно поставить вопрос более абстрактно. Какова потенциальная энергия материальной точки в однородном гравитационном поле?

Вот подобные вопросы и приводят к когнитивным диссонансам
Вообще говоря, хотя и пишут, что потенциальная энергия - это функция координат, она определяется не координатами, а взаимным расположением элементов системы. А к координатам переходим (и соответственно вводим СО) для удобства расчетов

Проблема с однородным гравитационным полем решается просто - однородного гравитационного поля не существует. Потенциальная энергия определяется взаимным расположением ракеты и гравитирующих масс, в поле которых она находится.
Тогда и неоднозначность с определением "нуля" потенциальной энергии решается естественным образом - если рассматриваем систему конечных размеров, то "нуль на бесконечности".

[wrest]

peg59 в сообщении #1572235 писал(а):

Какова потенциальная энергия материальной точки в однородном гравитационном поле?

См. статью Википедии "Гравитационный потенциал". Произведение гравитационного потенциала и массы материальной точки и есть потенциальная энергия. Только там за знаком надо внимательно следить и не напутать.

[peg59]

Ответа не последовало. Соскользнули в неоднородное поле, википедию... А по существу?

Еще раз. В задаче имеется однородное гравитационное поле. (специально для EUgeneUS: еще как бывает, например, равноускоренная система отсчета. Но поле Земли на небольших высотах вполне подойдет). Вдоль поля нет выделенных точек. Ни для неподвижного, ни для равномерно движущегося наблюдателя. Это значит, случай движения ракеты и неподвижного наблюдателя и случай неподвижной ракеты и движущегося наблюдателя - физически неразличимы.
Опровергайте.

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1572261 писал(а):

(специально для EUgeneUS: еще как бывает, например, равноускоренная система отсчета. Но поле Земли на небольших высотах вполне подойдет).

"А если Вы собираетесь бочку катить, то это уже контейнерные перевозки" (с) Почта России.
Всё таки предлагаю не уходить в дебри ОТО и оставаться в рамках Ньютоновской механики. А значит принципа эквивалентности у нас нет. Тогда пример с равноускоренной системой отсчета не проходит.

peg59 в сообщении #1572261 писал(а):

Опровергайте.

У Вас выше была основная ошибка в том, что Вы рассматривали как изменение потенциальной энергии её разные изменерия в разных СО. На эту ошибку Вам указали и её "опровергли" по существу.

Остальные разногласия носят скорее методологический характер.
В школе с понятием потенциальной энергии знакомят на примере движения в равномерном гравитационном поле. Для школьников это проще и понятнее, но понятие несколько глубже.

1. У нас есть система материальных точек ограниченного размера. Между точками могут действовать консервативные силы.
2. Это означает, что силы действующие на материальную точку со стороны других материальных точек, зависят только от взаимного расположения этих материальных точек. Нет явной зависимости от времени и нет диссипации.
3. Уже сейчас можно ввести потенциальную энергию! Как скалярную функцию от векторов между точками $U = U (\vec{r_{12}}, \vec{r_{23}}, \vec{r_{13}} ...)$. Заметьте, у нас ещё нет никакой системы отсчета, никаких координат, а потенциальная энергия уже есть. И опять же она будет определена с точностью до константы.
4. Далее мы можем выбрать какую-то ИСО, записать вектора в координатной форме и получить выражение для потенциальной энергии, которое будет зависеть (в явном виде) только от координат материальных точек.
5. А вот дальше происходят упрощения......

-- 02.12.2022, 12:42 --

5.1. Сначала говорят, а вот есть у нас какое-то большое материальное тело, на движение которого остальные тела (практически) не оказывают влияния. Тогда
а) мы можем исключить это тело из системы (просто проведем границу системы по-другому).
б) в системе останется только поле консервативных сил, создаваемое этим телом.
У нас в системе появилась "божья сила" - сила есть, а источника её нет. Но так можно, никто не запрещает определить систем именно так.
5.2. А потом говорят, в некоторой малой окрестности этого тела поле консервативных сил можно рассматривать, как равномерное. Опять же, так можно, но осторожно.

Чего нельзя, так это огульно распространять выводы, полученные при рассматрении малой окрестности, на большие области.

-- 02.12.2022, 12:44 --

peg59
Кстати. Силы гравитации - классический пример консервативных, потенциальных сил.
А можете ли Вы привести пример системы, в которой силы гравитации не являются потенциальными?

[peg59]

EUgeneUS в сообщении #1572269 писал(а):

Вы рассматривали как изменение потенциальной энергии её разные изменерия в разных СО

Немного не так. Основной мой тезис - потенциальная энергия в однородном поле не определена, потому что невозможно определить конкретную точку нулевого потенциала. А значит, с ее значением имеется полный произвол. Но в этом большой беды нет.
А вот второй тезис:

peg59 в сообщении #1572261 писал(а):

Это значит, случай движения ракеты и неподвижного наблюдателя и случай неподвижной ракеты и движущегося наблюдателя - физически неразличимы.

Он важен, в нем суть рассмотрения, но моими оппонентами почему-то упорно игнорируется.

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1572273 писал(а):

Он важен, в нем суть рассмотрения, но моими оппонентами почему-то упорно игнорируется.

Он не важен, и никакой особой сути в нём нет.

Как только Вы рассматриваете некое гравитационное поле, но не рассматриваете тело, которое его создаёт, так сразу у Вас появялется выделенная СО, и даже разные ИСО перестают быть равноправными.

-- 02.12.2022, 13:10 --

peg59
таки попробйте найти ответ вот на это:

EUgeneUS в сообщении #1572269 писал(а):

Силы гравитации - классический пример консервативных, потенциальных сил.
А можете ли Вы привести пример системы, в которой силы гравитации не являются потенциальными?

[peg59]

Не надо увиливать. Хотелось бы разобраться с задачей темы, а потом уже ваши рассматривать.
Покажите, какими опытами можно отличить эти два случая:

peg59 в сообщении #1572261 писал(а):

, случай движения ракеты и неподвижного наблюдателя и случай неподвижной ракеты и движущегося наблюдателя.

Я уже сказал, они физически неразличимы (см. посты выше).

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1572281 писал(а):

Я уже сказал, они физически неразличимы (см. посты выше).

Пусть есть ракета в равномерном поле тяжести.
Рядом есть лестница, на которой находится наблюдатель ("стандартый" человек массой 70 кг).

1. Случай один. Ракета двигается вниз с постоянной скоростью 1 м/c. Наблюдатель это наблюдает сидя на лестнице.
2. Случай два. Ракета зависла. Наблюдатель поднимается вверх по лестнице с постоянной скоростью 1 м/с.

Я у такого наблюдателя не спрашивал, но что-то мне подсказывает, что он с Вами явно не согласится, что эти случаи физически неразличимы.

-- 02.12.2022, 13:32 --

Кстати, прибор, которым можно различить эти два случая - измеритель пульса у наблюдателя

[peg59]

Наблюдатель может быть и на воздушном шаре. Или парашютистом. Неважно.
Снова.
Имеется однородное гравитационное поле.
1. Ракета движется, наблюдатель неподвижен.
2. Наблюдатель движется, ракета неподвижна.
Больше в системе никаких тел нет. И вообще больше ничего нет.
В чем отличие между пп. 1 и 2?
(Не надо про лестницы, пульс... Зачем этот детский лепет? Рассматривается равномерное прямолинейное движение.)

[EUgeneUS]

peg59
Внимательно прочитайте Ваше предыдущее сообщение и найдите взаимоисключающие параграфы.

[peg59]

Такого нет.

[EUgeneUS]

peg59 в сообщении #1572291 писал(а):

Такого нет.

как же?

Вот это:

peg59 в сообщении #1572287 писал(а):

Наблюдатель может быть и на воздушном шаре. Или парашютистом. Неважно.

противоречит этому:

peg59 в сообщении #1572287 писал(а):

Больше в системе никаких тел нет. И вообще больше ничего нет.

Так же есть противоречение между предыдущей цитатой и этим:

peg59 в сообщении #1572287 писал(а):

1. Ракета движется, наблюдатель неподвижен.

Наблюдатель не может быть неподвижен в однородном поле тяжести, если "других тел нет".