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 Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.
 
 
Сообщение25.03.2009, 21:54 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
EEater в сообщении #198365 писал(а):
Уважаемый Астахов А. А., вы категорически отказываетесь обращаться к учебникам? А зря: вещь-то хорошая!
Даю намек: скорость, ускорение, положение точки - это все вектора. Когда находят производные - сначала задумываются о системе отсчета. Как я уже пояснял, во вращающейся вместе с телом системе координат радиус-вектор неподвижен, ускорение равно нулю - естественно! Если же мы берем ИСО - ну рассмотрите три координаты вращающегося тела (да и двух достаточно). Запишите законы изменения проекций положения на оси координат. Найдите производные. Определите модуль вектора скорости и ускорения (будут константы, конечно). Найдите направление вектора ускорения в любой точке траектории: задачка-то детская, нужно чуть-чуть знания математики и немного аккуратности.

Вы меня почему-то хронически не слышите. Я же не говорил, что категорически отказываюсь обращаться к учебникам. Я говорил, что уже читал учебники и хотел бы живого обсуждения. Учебнику то вопросов не задашь. Ну, хорошо, если Вы не верите, попробую сдать Вам экзамен. Координата точки по оси ОХ равна радиусу, умноженному на синус угла, равного произведению угловой скорости на время. Координата точки по оси ОУ равна радиусу, умноженному на косинус угла, равного произведению угловой скорости на время. Находим производные первого и второго порядка координат по осям. Скорость находим, как корень квадратный из суммы квадратов производных первого порядка, а ускорение, как корень квадратный из суммы квадратов производных второго порядка.

Скорость характеризуется единичным касательным вектором (τ). Ускорение характеризуется единичным нормальным вектором (n). Чтобы убедится, что эти вектора перпендикулярны, достаточно найти скалярное произведение двух векторов, которое равно нулю. Поскольку ни один из векторов не равен нулю, - эти векторы перпендикулярны. Если Вы удовлетворены моими знаниями решения этой детской математической задачи, давайте перейдём к физике.

Рассматриваем всё в ИСО, связанной с центром вращения. Для удобства рассмотрим в цилиндрической ИСО. Из математики мы с вами твёрдо знаем (см. выше), что центростремительное ускорение направлено вдоль радиуса к центру вращения и что первая производная от скорости, т.е. ускорение – это характеристика ускоренного движения в направлении этого ускорения. Пока всё идёт гладко. Идём дальше.

Ускорение мы Вами для простоты определяли в ИСО, связанной с центром вращения. Следовательно, мы твёрдо установили, что точка ускоренно движется в направлении центра вращения или центра ИСО по радиусу кругового движения. И, наконец, мы также твёрдо знаем, что расстояние точки до центра ИСО не меняется. Математика своё дело сделала. Направление вектора ускорения в любой точке траектории мы с вами математически определили. Наступает очередь физики. Объясните, пожалуйста, почему ускоренно двигаясь в направлении центра ИСО по кратчайшему расстоянию до центра ИСО, точка ни когда не сможет достичь центра.

Даю подсказку. В популярных изданиях так объясняют, почему спутник, движущийся по орбите, никогда не падает на Землю. Спутник ускоренно движется к Земле с ускорением свободного падения. Земля имеет форму шара. Падая на поверхность Земли, спутник одновременно движется вдоль орбиты и каждый раз оказывается над новой точкой земной поверхности, которая вследствие шарообразности Земли всё время отдаляется от спутника. Если скорость движения спутника по орбите такова, что точка поверхности Земли, к которой он стремится в своём «горизонтальном» движении, отдаляется от спутника с таким же ускорением, с которым спутник падает на Землю, он никогда не упадёт на неё.

Земля всё время убегает от спутника. Вот и решение всех парадоксов! Логика железная, - понятная даже детям и, причём без всякой математики. Если её чуть-чуть подкорректировать, то можно получить правильный ответ. А как же быть с математикой? Как центр ИСО убегает от движущейся по окружности точки? Ведь точка не шар? И где же то ускорение, с которым центр ИСО убегает от точки? А может быть точка убегает от центра с центробежным ускорением? Вы можете обосновать его математически или всё чего нет в математике, будем отрицать? Тогда опровергнете математически центробежное ускорение. Вы же намекали, что математика Вам легко даётся. В общем разрешите этот парадокс или докажите, что его нет.

С уважением, Астахов А. А.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 22:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17977
Москва
Астахов Александр в сообщении #198655 писал(а):
Объясните, пожалуйста, почему ускоренно двигаясь в направлении центра ИСО по кратчайшему расстоянию до центра ИСО, точка ни когда не сможет достичь центра.


Потому что точка не движется в направлении центра. Она движется в направлении касательной к окружности, то есть, в направлении, перпендикулярном тому, о котором Вы говорите. Если уж Вы перешли к цилиндрическим координатам, то могли бы подсчитать, что производная расстояния до центра равна нулю.

Астахов Александр в сообщении #198655 писал(а):
Земля всё время убегает от спутника.


Тяжёлый случай.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 22:55 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
Someone в сообщении #198664 писал(а):
Потому что точка не движется в направлении центра. Она движется в направлении касательной к окружности, то есть, в направлении, перпендикулярном тому, о котором Вы говорите. Если уж Вы перешли к цилиндрическим координатам, то могли бы подсчитать, что производная расстояния до центра равна нулю.

Вас не поймёшь, господа! Одни говорят, что ускорение это ускоренное движение в направлении вектора ускорения, другие говорят, что точка никуда не движется, кроме как по касательной. Что ж по Вашему касательная сама, что ли поворачивается в каждой новой точке окружности, а точка на ней верхом ездит? Тяжелый случай!!! Вы уж определитесь пожалуйста кто куда поворачивает и кто кого и куда ускоряет.

С уважением, Астахов А. А.

Добавлено спустя 35 минут 22 секунды:

BISHA в сообщении #198620 писал(а):
Астахов Александр в сообщении #197998 писал(а):
Ведь я Вам хотел вопрос задать, как при равновесии центробежной и центростремительной силы добиться движения по окружности:

Не знаю. Если у Вас есть решение, то напишите.

Я думаю, что вращательное движение это разновидность автоколебательного движения. Центробежная и центростремительная силы действуют в противофазе, т.е. со сдвигом фаз на 180 градусов. На моем сайте есть статья в формате PDF.
Прошу не реагировать на сочетание "со сдвигом" как на красную тряпку. BISHA это я не Вам, другие же тоже читают.
BISHA в сообщении #198620 писал(а):
Скорость постоянна. Вы не проходили пределы? Если уменьшаем время, то угол между скоростями близок к нулю. Так как сумма углов в треугольнике равна $180^0$, то два других угла - около 90 градусов. Допустим мы делим 2 на 1, а теперь 1 на 0,5 , 0, 5 на 0,25 и т.д - всегда будем получать два. Здесь числитель и знаменатель стремятся к нулю, но отношение их постоянно. Там аналогично.
Центробежная сила фикция. Как она возникает? Что её создает, природа силы? Уберем веревку, где будет эта сила?

В данном случае я имел в виду не соотношение. Скорость это приращение пройденного расстояния или пути делённое на время. Но в нулевом-то интервале времени приращения нет, - это же точка. Для определения приращения нужны как минимум две точки траектории и если они есть, то интервал времени не имеет значения. Здесь Вы правы. Математики не корректно ставят задачу во вращательном движении. Хотят иметь нулевой интервал и хотят умудриться определить в нём приращение, скорость и ускорение. Хотел бы я посмотреть как они это делают практически. Признались бы уже сразу, что мы находим не центростремительное ускорение, а величину максимально к нему приближённую и не в нулевом интервале. а в очень малом. Не попав в нулевой интервал, потому что это область неопределённости нельзя безапелляционно утверждать, что в нём должно находится. Образно говоря, там может быть только "лицо, похожее на генерального прокурора". Я, например считаю, что линейное ускорение в направлении центра вращения существует, но это не ускорение вращательного движения. Все вокруг злятся, особенно маститые физики, но ничего вразумительного в свою защиту сказать не могут. Настоящего-то "прокурора" никто показать не может. Они и сами его никогда не видели.
BISHA в сообщении #198620 писал(а):
Центробежная сила фикция. Как она возникает? Что её создает, природа силы? Уберем веревку, где будет эта сила?

Мы же с Вами это уже обсуждали. А отчего же тогда рвётся верёвка? Отчего разрушаются маховики? Ну хотите почитайте у Ландсберга. Если не найдёте напишите, я Вам процитирую коротко. Природа центробежной силы - инерция прямолинейного движения. При огромных скоростях вращения центробежные силы тоже огромные.

С уважением, Астахов А. А.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 23:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17977
Москва
Астахов Александр в сообщении #198675 писал(а):
Одни говорят, что ускорение это ускоренное движение в направлении вектора ускорения


Врут. Ускорение - это не движение. Это изменение (вектора) скорости.

Астахов Александр в сообщении #198675 писал(а):
другие говорят, что точка никуда не движется, кроме как по касательной.


Тоже врут. Вообще, это Вы сами так абсурдно проинтерпретировали мои слова, так что врёте в данном случае Вы. Точка в обсуждаемом случае равномерно движется по окружности.

Астахов Александр в сообщении #198675 писал(а):
Центробежная и центростремительная силы


К чему эти силы приложены? И что является их источником?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 23:09 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Астахов Александр писал(а):
Одни говорят, что ускорение это ускоренное движение в направлении вектора ускорения, другие говорят, что точка никуда не движется, кроме как по касательной. Что ж по Вашему касательная сама, что ли поворачивается в каждой новой точке окружности, а точка на ней верхом ездит? Тяжелый случай!!! Вы уж определитесь пожалуйста кто куда поворачивает и кто кого и куда ускоряет.

Ваша ошибка, как я понял, в том, что Вы считаете, что ускорение обязано быть направлено в ту же сторону, в которую движется тело, а это не так -- оно может и противоположно скорости быть направлено.
Вот направление скорости -- это то направление, в котором движется тело.
Направление ускорения же -- это то направление, в котором движется скорость.
В данном случае скорость всё время поворачивается на одну и ту же величину за равные промежутки времени -- вот это и показывает ускорение, которое направлено к центру окружности.
Кто поворачивает скорость (точнее -- импульс)? -- центростремительная сила (точнее -- импульс центростремительной силы).

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 23:30 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
Someone в сообщении #198697 писал(а):
Врут. Ускорение - это не движение. Это изменение (вектора) скорости.

Как может изменение движения не быть движением? Всё, что изменяется, то движется. Само изменение и есть движение. Нет изменений - нет движения.
Someone в сообщении #198697 писал(а):
Тоже врут. Вообще, это Вы сами так абсурдно проинтерпретировали мои слова, так что врёте в данном случае Вы. Точка в обсуждаемом случае равномерно движется по окружности.

Я старался быть близок к тексту первоисточника. У вас написано "в направлении касательной к окружности".

С уважением Астахов А. А.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.03.2009, 23:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17977
Москва
Астахов Александр в сообщении #198706 писал(а):
Как может изменение движения не быть движением?


"Движение движения"? Ну-ну. Не чувствуете, что глупость получилась? К тому же я сказал не "изменение движения", а "изменение вектора скорости". Так что опять Вы перевираете.

Астахов Александр в сообщении #198706 писал(а):
Я старался быть близок к тексту первоисточника. У вас написано "в направлении касательной к окружности".


Да. А Вы перевираете:

Астахов Александр в сообщении #198675 писал(а):
точка никуда не движется, кроме как по касательной


"В направлении касательной", которая непрерывно вращается - это одно. А "по касательной" - это другое. Если Вы верёвку перережете, которая груз на окружности удерживает, то он и полетит "по касательной" (если на него другие силы не действуют, кроме центростремительной, которая тоже исчезает, когда верёвку перерезают).

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 00:29 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Астахов Александр писал(а):
Как может изменение движения не быть движением? Всё, что изменяется, то движется. Само изменение и есть движение. Нет изменений - нет движения.

Есть движение вообще, а есть механическое движение в частности.
Механическое движение -- это перемещение в пространстве.
Поэтому изменение вектора скорости -- это не есть механическое движение.
Оно, тем не менее, есть движение вообще говоря.
Но снова тут нет никаких парадоксов.

Добавлено спустя 8 минут 4 секунды:

Someone писал(а):
Астахов Александр в сообщении #198706 писал(а):
Как может изменение движения не быть движением?

"Движение движения"? Ну-ну. Не чувствуете, что глупость получилась?

Где ж тут глупость?
Движение вообще -- это любое изменение; по-этому изменение движения -- тоже движение.
Только, вот что такое будет вращательное движение вообще?... вообще вращательное...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 01:00 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
zbl в сообщении #198698 писал(а):
Ваша ошибка, как я понял, в том, что Вы считаете, что ускорение обязано быть направлено в ту же сторону, в которую движется тело, а это не так -- оно может и противоположно скорости быть направлено.
Вот направление скорости -- это то направление, в котором движется тело.

Я считаю, что первоисточник движения - это сила. Сила вызывает ускорение. Первоначальное движение под действием результирующей силы всегда происходит в направлении результирующей силы, а значит и результирующего ускорения. Если ускорение не меняет направления, т.е. нет другой силы, то тело всегда движется в направлении ускорения. Если есть другая сила, то тело движется в направлении новой равнодействующей силы и нового равнодействующего ускорения.

Скорость это аккумулированное на текущий момент ускорение. То есть если движение с ускорением - это активное движение, то инерционное движение после прекращения подпитки ускорением -это пассивное движение. Запас этого движения определяет кинетическая энергия, пропорциональная скорости. Если движение, т.е. скорость "заряжается" (подпитывается) ускорением, то и разряжается она тоже через ускорение.

Вы правы тело может двигаться и против ускорения, но если это движение пассивное, то после полного разряда, т.е. достижения точки равновесия с нулевой скоростью, начнётся новый заряд в направлении нового результирующего ускорения. Могут быть различные промежуточные варианты, но суть в том, что сила и вызываемое ей ускорение в конечном итоге определяют направление движения.

При движении по окружности по официальной версии в радиальном направлении условия равновесия сил соблюдены, - центробежная сила уравновешена центростремительной. Т.е. само появление ускорения в радиальном направлении - это уже парадокс. Но мы пока не об этом. Доверимся официальной науке и поверим, что в этих условиях ускорение всё же появилось.

Теперь представте себе. Движения в радиальном направлении от центра вращения до этого момента не было. Во всяком случае наука об этом умалчивает. На тело действует ускорение в сторону центра. Меня тут сильно критиковали за то, что ускорение "действует", может читали? Но что же делать если все силы уравновешены? Надо же кому действовать на тело, иначе оно не полетит по окружности! Продолжим. Сами понимаете в этих условиях тело просто обязано двигаться в сторону центра вращения, т.е. в направлении центростремительного ускорения. Всё как положено в настоящей физике. И скорость даже должна появиться в направлении центра вращения. Ну скажите в чём я неправ здесь? Я же ни одного закона физического не исказил при этом анализе!
zbl в сообщении #198698 писал(а):
Направление ускорения же -- это то направление, в котором движется скорость.
В данном случае скорость всё время поворачивается на одну и ту же величину за равные промежутки времени -- вот это и показывает ускорение, которое направлено к центру окружности.

Вы конечно правы. Именно так всё обстоит и на мой взгляд. Но почему для изменения скорости по направлению необходимо именно ускорение, направленное строго перпендикулярно скорости? Возмущающее ускорение может быть направлено под любым углом к первоначальному движению. Но после переходных процессов движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением. То есть тело обязано всё-таки двигаться в в направлении результирующей силы и результирующего ускорения, в полном соответствии с законами физики. А значит, ускорением вращательного движения нельзя считать линейное ускорение в направлении центра вращения.

С уважением, Астахов А. А.

Добавлено спустя 18 минут 48 секунд:

Someone в сообщении #198712 писал(а):
"Движение движения"? Ну-ну. Не чувствуете, что глупость получилась? К тому же я сказал не "изменение движения", а "изменение вектора скорости". Так что опять Вы перевираете.

zbl за меня ответил.
Спасибо, zbl !

С уважением ко Всем, Астахов А. А.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 01:17 
Заслуженный участник


14/12/06
881
Астахов Александр писал(а):
Я считаю, что первоисточник движения - это сила.

Сила -- это мера взаимодействия.
Движение возможно и при отсутствии сил -- свободное движение.
Тогда уж, сила -- первоисточник изменения движения (механического).

Астахов Александр писал(а):
Сила вызывает ускорение. Первоначальное движение под действием результирующей силы всегда происходит в направлении результирующей силы, а значит и результирующего ускорения.

Не правда.
Это только при движении из состояния покоя.
До момента начала действия силы тело могло уже двигаться свободно -- тогда картина совсем иная.

Астахов Александр писал(а):
Если есть другая сила, то тело движется в направлении новой равнодействующей силы и нового равнодействующего ускорения.

Здесь ошибка.
Из-за того, что от действия первой силы останется некая скорость, вторая сила не будет уже действовать на покоящееся тело и то не будет двигаться в направлении силы.
Тут всё зависит от начальной скорости.

Астахов Александр писал(а):
Скорость это аккумулированное на текущий момент ускорение.

Плюс начальная скорость -- это Вы упустили.

Астахов Александр писал(а):
суть в том, что сила и вызываемое ей ускорение в конечном итоге определяют направление движения.

Это не во всех случаях так.

Астахов Александр писал(а):
При движении по окружности по официальной версии в радиальном направлении условия равновесия сил соблюдены, - центробежная сила уравновешена центростремительной.

Это неверно.
Центростремительная и центробежная силы приложены к разным телам и по-этому складывать их нельзя.

Астахов Александр писал(а):
скорость даже должна появиться в направлении центра вращения. Ну скажите в чём я неправ здесь? Я же ни одного закона физического не исказил!

Законов не исказил -- мелкие ошибки только.
Скорость в направлении центра вращения не обязана появиться; ускорение -- обязано; так оно и есть.

Астахов Александр писал(а):
Но почему для изменения скорости по направлению необходимо именно ускорение, направленное строго перпендикулярно скорости?

Физика не отвечает на вопрос "почему".
Если ускорение не направлено в одну сторону со скоростью, то скорость всегда (почти) будет менять направление.

Астахов Александр писал(а):
Возмущающее ускорение может быть направлено под любым углом к первоначальному движению. Но после переходных процессов движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением.

Это не так.
Если начальная скорость будет направлена не под прямым углом к центростремительной силе, то орбита просто не будет круговой (а будет эллиптической или параболической).
Ошибка в том, что Вы, видимо, берёте аналогию с салазками, которые тянут за верёвку.
Такого эффекта действительно можно добиться, но только, если центр притяжения будет двигаться так, чтобы центростремительное ускорение поворачивало скорость всё время в одну и ту же сторону, приближая к некоторому пределу.
При движении в центрально-симметричном поле этого нет.

Добавлено спустя 5 минут 47 секунд:

Астахов Александр писал(а):
zbl за меня ответил.
Спасибо, zbl !

Вообще-то это был сарказм: хотелось намекнуть, что вы говорите на разных языках и оба неправы -- один применяет общий термин к вращительному движению, а другой этого не замечает.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 13:44 
Заслуженный участник


10/03/09
958
Москва
Цитата:
В данном случае я имел в виду не соотношение. Скорость это приращение пройденного расстояния или пути делённое на время. Но в нулевом-то интервале времени приращения нет, - это же точка. Для определения приращения нужны как минимум две точки траектории и если они есть, то интервал времени не имеет значения. Здесь Вы правы. Математики не корректно ставят задачу во вращательном движении. Хотят иметь нулевой интервал и хотят умудриться определить в нём приращение, скорость и ускорение. Хотел бы я посмотреть как они это делают практически. Признались бы уже сразу, что мы находим не центростремительное ускорение, а величину максимально к нему приближённую и не в нулевом интервале. а в очень малом.

Уважаемый Астахов Александр, граждане правы - в ваших умозаключениях кругом ошибки и неточности. Но, похоже, у вас есть одна главная, методическая ошибка. Вы не хотите знать математического анализа, вам кажется, что он как-то "нефизичен".
Но дело в том, что природа прекрасно владеет языком анализа! Говорит именно на нем! И любая попытка вашего отхода от него (не бывает нулевых интервалов времени и т.п.) - приводит к неточному и неправильному описанию реального явления. Другой язык, помимо мат. анализа, здесь непригоден. Либо вы с этим смиритесь, либо так и будете путаться.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 14:29 
Заблокирован
Аватара пользователя


21/04/06

4930
EEater в сообщении #198826 писал(а):
Вы не хотите знать математического анализа, вам кажется, что он как-то "нефизичен".


Как раз нет! Дело не в этом. Он не хочет знать или не понимает
Первый закон Ньютона.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.03.2009, 22:13 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Сила -- это мера взаимодействия.
Движение возможно и при отсутствии сил -- свободное движение.
Тогда уж, сила -- первоисточник изменения движения (механического).

Да сила это мера взаимодействия, а взаимодействие иногда порождает движение или изменение движения. Что тоже движение. Простите за каламбур.
Чем движение вообще отличается от механического?
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Астахов Александр писал(а):

Сила вызывает ускорение. Первоначальное движение под действием результирующей силы всегда происходит в направлении результирующей силы, а значит и результирующего ускорения.

Не правда.
Это только при движении из состояния покоя.
До момента начала действия силы тело могло уже двигаться свободно -- тогда картина совсем иная.

Я специально употребил термин «первоначальное движение», думал, будет понятно, что речь идёт о начале движения, т.е. из состояния покоя. Если изначально присутствует свободное движение, то картина действительно иная. В этом случае устанавливается результирующая сила, т.к. второй силой является сила инерции. Я знаю, что её иногда называют фиктивной силой. Но тем не менее.
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Астахов Александр писал(а):

Скорость это аккумулированное на текущий момент ускорение.

Плюс начальная скорость -- это Вы упустили.

Астахов Александр писал(а):

суть в том, что сила и вызываемое ей ускорение в конечном итоге определяют направление движения.

Это не во всех случаях так.

Если действуют две силы и присутствует первоначальное свободное движение, то, очевидно равнодействующая сила будет складываться из двух активных сил и одной «фиктивной». Вашу поправку принимаю. Она справедлива. Но сути не меняет.

Про аккумулирование с учетом начальной скорости тоже согласен. Это начальный или остаточный «заряд». Можно заряжать с нуля, а можно дозаряжать и перезаряжать. Я опять же про суть.
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Астахов Александр писал(а):

При движении по окружности по официальной версии в радиальном направлении условия равновесия сил соблюдены, - центробежная сила уравновешена центростремительной.

Это неверно.
Центростремительная и центробежная силы приложены к разным телам и по-этому складывать их нельзя.

Про условия равновесия. Вы намекаете, что центробежная сила приложена к верёвке, а центростремительная сила приложена к телу? Не возражаю, эти силы приложены к разным телам, но к одной общей точке их соприкосновения. Давайте заменим верёвку и её силу упругости вектором центростремительной силы, тело и его силу инерции центробежной силой, а точку их соприкосновения материальной точкой, движущейся по окружности. Получим классическую модель движения тела по окружности, в которой тело заменено материальной точкой. На тело (материальную точку) действуют две равные по величине и противоположные по направлению силы. Таким образом, в радиальном направлении соблюдается условие статического равновесия точки (тела).

В условиях статического равновесия точки она не может двигаться, а значит и ускоряться. Это как раз тот случай, когда в отсутствии движения не может быть ускорения. Или как Вы говорите тело «обязано» в этом случае двигаться в направлении ускорения. Насколько я помню, Вы не возражали против обязательности движения тела в направлении ускорения из состояния покоя. Осталось выяснить, почему Вы отрицаете равновесие (покой)

Я не вижу никаких физических запретов для сложения этих сил, в классической схеме вращательного движения, в отличие от Вас, хотя не я, а именно Вы, как я понял, сторонник классической модели вращательного движения. Лично моя точка зрения на механизм вращательного движения в корне отличается от классической, и я бы точно не стал складывать эти силы, но не по той причине, что они приложены к разным телам. А вот почему Вы не хотите их складывать непонятно? Если Вы помните, на экваторе Вы будете весить на одну трёхсотую долю своего веса меньше, чем на полюсе за счёт центробежной силы, которая приложена к Вам на экваторе. Если бы центростремительная сила тяжести не складывалась бы с центробежной силой инерции, то этого эффекта не было бы.

Давайте рассмотрим в принципе. Пусть нет равновесия, т.е. состояния покоя, а ускорение проявляется в направлении противоположном скорости. При этом относительно фиксированной неподвижной точки отсчёта направление скорости не меняется. Зато меняется величина скорости, что эквивалентно появлению другой скорости в направлении противоположном первой. Но в классической модели и этого не наблюдается, т.к. в ней отрицается движение и в сторону противоположную центру вращения.
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Астахов Александр писал(а):

Но почему для изменения скорости по направлению необходимо именно ускорение, направленное строго перпендикулярно скорости?

Физика не отвечает на вопрос "почему".
Если ускорение не направлено в одну сторону со скоростью, то скорость всегда (почти) будет менять направление.

Это кинематика не отвечает на вопрос «почему?» – динамика отвечает, но не всегда вразумительно.
zbl в сообщении #198734 писал(а):
Астахов Александр писал(а):

Возмущающее ускорение может быть направлено под любым углом к первоначальному движению. Но после переходных процессов движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением.

Это не так.
Если начальная скорость будет направлена не под прямым углом к центростремительной силе, то орбита просто не будет круговой (а будет эллиптической или параболической).
Ошибка в том, что Вы, видимо, берёте аналогию с салазками, которые тянут за верёвку.
Такого эффекта действительно можно добиться, но только, если центр притяжения будет двигаться так, чтобы центростремительное ускорение поворачивало скорость всё время в одну и ту же сторону, приближая к некоторому пределу.
При движении в центрально-симметричном поле этого нет.

Если Вы внимательно прочитаете приведённую Вами мою цитату, то обнаружите, что в ней не говорится о круговом движении. Смысл цитаты в другом, а именно: движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением. Да, несколько раньше я писал, что мгновенное ускорение вращательного движения совпадает с текущим направлением линейной скорости, но механизм вращательного движения в моём понимании мы еще не обсуждали.
С уважением, Астахов А. А.

Добавлено спустя 24 минуты 53 секунды:

EEater в сообщении #198826 писал(а):
Уважаемый Астахов Александр, граждане правы - в ваших умозаключениях кругом ошибки и неточности. Но, похоже, у вас есть одна главная, методическая ошибка. Вы не хотите знать математического анализа, вам кажется, что он как-то "нефизичен".
Но дело в том, что природа прекрасно владеет языком анализа! Говорит именно на нем! И любая попытка вашего отхода от него (не бывает нулевых интервалов времени и т.п.) - приводит к неточному и неправильному описанию реального явления. Другой язык, помимо мат. анализа, здесь непригоден. Либо вы с этим смиритесь, либо так и будете путаться.

Вы опять невнимательны. Я не говорил, что не бывает нулевых интервалов времени. Я говорил, что скорость и ускорение в нулевом интервале времени определять некорректно. Есть качественный анализ и есть математический анализ В идеале между ними должна быть гармония. От Вас я не увидел ни качественного ни математического анализа, хотя просил. Одни лозунги и призывы.
И опять Вы меня невнимательно читаете. Готов поспорить на любую сумму, что я не говорил. что не хочу знать математического анализа. Я даже пытался Вам сдать экзамен.Кстати, Вы по этому поводу промолчали. Хотелось бы знать удовлетворил ли Вас сей матанализ?
Я очень хочу знать матанализ и поэтому с нетерпением жду от Вас оценки моего экзамена и Вашего математического анализа по поставленным мной вопросам в прошлом моём послании к Вам:
Астахов Александр в сообщении #198655 писал(а):
А как же быть с математикой? Как центр ИСО убегает от движущейся по окружности точки? Ведь точка не шар? И где же то ускорение, с которым центр ИСО убегает от точки? А может быть точка убегает от центра с центробежным ускорением? Вы можете обосновать его математически или всё чего нет в математике, будем отрицать? Тогда опровергнете математически центробежное ускорение. Вы же намекали, что математика Вам легко даётся. В общем разрешите этот парадокс или докажите, что его нет.

С нетерпением жду от Вас матанализ. Если Вы мне такого анализа не пришлёте, то потом не говорите больше, что я не люблю матанализ, а Вы его любите.

С уважением, Астахов А. А.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение27.03.2009, 01:26 
Заслуженный участник


14/12/06
881
zbl писал(а):
Центростремительная и центробежная силы приложены к разным телам и по-этому складывать их нельзя.

Астахов Александр писал(а):
Вы намекаете, что центробежная сила приложена к верёвке, а центростремительная сила приложена к телу? Не возражаю, эти силы приложены к разным телам, но к одной общей точке их соприкосновения.

Нет такой общей точки.
Сказав, что есть два тела -- верёвка и груз -- Вы все точки поделили между ними на те, что относятся к верёвке и те, что относятся к грузу.
Если Вы говорите, что есть общая точка, то тем вы говорите, что есть одно тело -- верёвка с грузом.
Тогда центростремительная сила приложена к другому концу верёвки, а центробежная -- к центру вращения.

Астахов Александр писал(а):
Давайте рассмотрим в принципе. Пусть нет равновесия, т.е. состояния покоя, а ускорение проявляется в направлении противоположном скорости. При этом относительно фиксированной неподвижной точки отсчёта направление скорости не меняется. Зато меняется величина скорости, что эквивалентно появлению другой скорости в направлении противоположном первой.

Не совсем: эквивалентно появлению не скорости, а изменения (приращения) скорости в направлении, противоположном скорости -- оно и есть ускорение (замедление в данном случае).

Астахов Александр писал(а):
Это кинематика не отвечает на вопрос «почему?» – динамика отвечает, но не всегда вразумительно.

Физика отвечает на вопрос "как?".

Астахов Александр писал(а):
Смысл цитаты в другом, а именно: движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением.

Этого не будет, если центр притяжения не будет двигаться определённым образом.
В большинстве случаев, и в случае движения вокруг неподвижного центра в частности, такого не случится.
Тут нет парадоксов.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение27.03.2009, 20:24 
Заблокирован


21/02/09

55
Ставрополь
zbl в сообщении #199084 писал(а):
Нет такой общей точки.
Сказав, что есть два тела -- верёвка и груз -- Вы все точки поделили между ними на те, что относятся к верёвке и те, что относятся к грузу.
Если Вы говорите, что есть общая точка, то тем вы говорите, что есть одно тело -- верёвка с грузом.
Тогда центростремительная сила приложена к другому концу верёвки, а центробежная -- к центру вращения.

Что-то за общими рассуждениями мы с Вами отклонились в сторону. Вы вроде бы всё правильно сказали. Только как этим объяснить или опровергнуть равновесие центробежной и центростремительной сил в любой точке, находящейся на радиусе при равномерном вращении? Кстати, вы не только возражаете мне. Вы противоречите классикам, которых никак не упрекнешь в нелюбви к матанализу.

У них встречается и равновесие центробежной и центростремительной силы, и центробежная сила, действующая именно на тело. Я поначалу было засомневался, может быть, я что-то напутал, т.к. Вы показались мне человеком серьёзным и грамотным. Пришлось даже, ещё раз обратится к первоисточникам. Хотите, приведу точные ссылки или цитаты?

А пока просто вопрос. Пусть будет одно тело – длинный стержень, закреплённое одним концом на оси вращения. Мы можем для любой точки этого тела, лежащей на его продольной оси рассмотреть условие равновесия при равномерном вращательном движении?

На моё высказывание: «Давайте рассмотрим в принципе. Пусть нет равновесия, т.е. состояния покоя, а ускорение проявляется в направлении противоположном скорости. При этом относительно фиксированной неподвижной точки отсчёта направление скорости не меняется. Зато меняется величина скорости, что эквивалентно появлению другой скорости в направлении противоположном первой», Вы ответили:

«Не совсем: эквивалентно появлению не скорости, а изменения (приращения) скорости в направлении, противоположном скорости -- оно и есть ускорение (замедление в данном случае»).

Это не совсем существенная поправка, если иметь в виду, что кроме постоянной скорости есть ещё и переменная скорость. Можно считать, что в направлении противоположном движению появляется встречное движение с переменной скоростью. Пусть это будет математическая модель, а то меня упрекают, что я отрицаю матанализ. EEater, например.

Ваша реплика: «Физика отвечает на вопрос "как?"».

На мой взгляд, это привело к методологическому кризису в физике. Только «как?» мало помогает в познании действительности. Не зная «почему?» мы не сможем точно сказать и «как?». Иначе бы мы с вами не спорили по вопросам, которые считаются давно решёнными.

На моё высказывание: «движение будет происходить в новом направлении, совпадающем с результирующей силой и результирующим ускорением», Вы ответили:

«Этого не будет, если центр притяжения не будет двигаться определённым образом.
В большинстве случаев, и в случае движения вокруг неподвижного центра в частности, такого не случится.
Тут нет парадоксов».

Мы с вами ещё не касались физического механизма изменения скорости по направлению. С точки зрения существующей математической модели движения тела по окружности всё до безобразия просто и думать не о чём не надо. Приложил к телу центростремительное ускорение, и дело в шляпе. Крутись себе тело на здоровье.

Утверждение, что любое ускорение проявляется в направлении результирующей силы не у кого не вызывает возражений, если речь идёт о начале движения из состояния покоя (с учётом ваших поправок) или о прямолинейном движении. Поскольку криволинейных векторов скорости не бывает, то для криволинейного движения не придумали ничего лучше как центростремительное ускорение. Оно идеально подходит для математического анализа (модели), но не выдерживает качественного анализа. Качество действия сил в физике не зависит от вида движения, в котором они участвуют или проявляются, не так ли?

Есть две силы – сила инерции прямолинейного свободного движения, т.к. в каждой точке окружности тело движется по касательной (не путать с центробежной силой, которую Вы предлагаете не рассматривать) и центростремительная сила. Но ускорение телу, по Вашему мнению, сообщает только одна из них – центростремительная. Как Вы говорите, ускорение «обязано» появиться только в направлении центра, т.е. без учёта инерции движения тела и его свободной скорости. Как это понимать? А про инерцию движения, почему забыли? Вы же сами говорили:

«До момента начала действия силы тело могло уже двигаться свободно -- тогда картина совсем иная».

Что значит иная? Неужели вы считает, что если на свободно движущееся тело подействовать силой перпендикулярной скорости тела, то оно полетит по кругу? Нет, конечно. Нужен ещё и механизм поворота этой силы в сторону предполагаемого центра вращения (не путать с поворотом вектора скорости). Но и этого недостаточно.
Это в классической математической модели движения по окружности линейное «ускорение ни к чему кроме изменения направления не приводит». (Ваши же слова).

Со свободно летящим телом так не получится. Кроме того, что изменится направление скорости, изменится ещё и её величина в большую сторону. Объясните, как вы собираетесь её уменьшать до прежнего значения после поворота вектора скорости и поворота вслед за этим или вместе с этим воздействующей силы? Или придётся двигаться по окружности со всё возрастающей линейной скоростью, т.е. с возрастающей угловой скоростью в том числе? (и то, это только при том, что вы сумеете обосновать, кто будет поворачивать воздействующую силу, поддерживая её перпендикулярность к вектору скорости).

Только не говорите ради бога, что сила инерции – фиктивная сила. Уже слышал. Фиктивной её называют потому, что обнаруживает она себя только в неинерциальной системе отсчета. Во всех остальных смыслах это вполне реальная сила. Есть только одно условие, когда при перпендикулярном воздействии на свободно движущееся тело оно получит ускорение только в направлении этой силы. Источник силы должен двигаться в одном направлении и с одинаковой скоростью с телом на всём протяжении такого воздействия. Уж не хотите ли Вы сказать, что центр вращения и есть такой источник?
Думаю, Вы так не скажите.

Если свободный полёт осуществляется вдоль оси ОХ, а сила действует вдоль оси OY, то тело будет двигаться с постоянной скоростью вдоль оси ОХ и ускоренно – вдоль оси OY. Не очень то похоже на круговое движение! А если рассмотреть результирующую линейную скорость, направленную по касательной к траектории такого движения, то её величина будет непрерывно увеличиваться. Вы можете на основе существующего математического анализа вращательного движения и всего того, что Вы здесь говорили предложить его качественный анализ? Попросту говоря объяснить механизм «движения скорости» по направлению под действием ускорения. То, что в кавычках в последнем предложении Ваши слова. Полная цитата следующая:

«Направление ускорения - - это то направление, в котором движется скорость».

Кстати, не совсем понятно, а может и не совсем верно. Вектор скорости во вращательном движении, как известно, вращается. Направление вращения в физике принято обозначать вектором угловой скорости. Как может вектор линейного ускорения, перпендикулярный линейной скорости обозначать направление вращения вектора линейной скорости?! По отношению к линейному движению Ваше определение тоже не совсем подходит. Вектор скорости при наличии ускорения прирастает по величине (с плюсом или минусом, неважно), а не движется.

Не подумайте, что я к Вам придираюсь. Просто расползается Ваша классическая математическая модель вращательного движения по всем швам, а все сторонники существующей модели вместо того, чтобы её заштопать стараются ничего не замечать и «лошить» (жаргон) тех, кто пытается в этом разобраться. Не слишком ли много вопросов, чтобы их не замечать? Может быть Ваша аналогия с «салазками, которые тянут за верёвку» по круговой траектории не такая уж моя «ошибка»?

С уважением, Астахов А. А.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 113 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  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