Что такое скорость?

[anik]

Скорость - это характеристика или мера изменения некоторой величины с течением времени. Точнее: скорость - это производная по времени от некоторой физической величины, изменяющейся с течением времени. Так мы можем определить скорость протекания химической реакции (например, окисления), скорость охлаждения (изменения температуры) при закаливании детали, угловую скорость вращения (скорость изменения угла) и т.п.
Скорость как характеристика механического движения - это производная от расстояния по времени. Расстояние - физическая величина, имеющая размерность длины [м]. Расстояние это скаляр. Скорость тоже скаляр, как производная от скаляра.

$$V=\frac{dS}{dt}\;\left[\frac{\text{м}}{\text{с}}\right]\eqno(1)$$

Изменение расстояния между двумя реально существующими материальными телами (точками) это и есть изменение их взаимного расположения. Это и есть их механическое движение по определению.
Будут ли возражения против такого определения скорости движения? Может быть, будут другие определения?

[EEater]

anik в сообщении #449772 писал(а):

Может быть, будут другие определения?

А может, все-таки взять определение, принятое в физике, вместо того, чтобы подменять собственным?

[мат-ламер]

Надо отметить в определении - скорость одной точки (тела) относительно другой. Кроме того, если берём производную по времени, то время в разных системах отсчёта течёт по разному, и надо уточнить - какое время имеем в виду.

[anik]

EEater в сообщении #449781 писал(а):

anik в сообщении #449772 писал(а):

Может быть, будут другие определения?

А может, все-таки взять определение, принятое в физике, вместо того, чтобы подменять собственным?

Неплохо было бы привести это определение, я ведь своё определение привёл.

-- Ср май 25, 2011 08:31:47 --

мат-ламер в сообщении #449815 писал(а):

Надо отметить в определении - скорость одной точки (тела) относительно другой. Кроме того, если берём производную по времени, то время в разных системах отсчёта течёт по разному, и надо уточнить - какое время имеем в виду.

Я определил скорость как скалярную величину. Если мы рассматриваем скорость одной точки относительно другой, то здесь уже два варианта, ведь точки-то две. В таком представлении мы должны уже учесть направление, т.е. определить скорость как вектор.
К тому факту, что время в разных системах отсчёта время течёт по-разному, нужно ещё логически придти. Для начала нужно определить понятие системы отсчёта.

[Алия87]

Наряду с векторным определением скорости можно ввести и скалярное определение скорости. Это делают ещё в школе. Путь $\Delta s$ это длина отрезка траектории тела. Путь $\Delta s$ это скалярная величина. Мгновенная скорость прохождения пути на очень малом его участке $v_{s}=\lim_{\Delta t \rightarrow0}\frac{\Delta s}{\Delta t}$.

[EEater]

anik в сообщении #449904 писал(а):

Неплохо было бы привести это определение, я ведь своё определение привёл.

Думаю, что, не зная элементарной физики, странно приходить на физический форум. Вам тут должны стандартный учебник цитировать?
Пожалуйста, процитирую: скорость это производная по времени от радиус-вектора.

anik в сообщении #449904 писал(а):

Я определил скорость как скалярную величину.

Ничего вы не определили. Потому что в вашем "определении" фигурирует термин "расстояние", который, в свою очередь, нуждается в определении: расстояние между чем и чем?
Вот Алия87 определила, да.

[epros]

myhand, отвечу здесь, ибо та тема вполне заслуженно отправилась в пургаторий.

myhand в сообщении #449752 писал(а):

Хотя понятие "несинхронна по координате" - вызывает у меня желание дать больно...

Если $g_{0 \alpha} \ne 0$, то несинхронность имеет отношение именно к координате $\alpha$. И это ("несинхронность") не просто случайно подвернувшееся слово для обозначения ситуации, когда соответствующая компонента метрики не равна нулю. Суть в том, что если мы попытаемся с помощью стандартной Эйнштейновской процедуры синхронизировать часы, размещённые вдоль пространственной оси $\alpha$, то их показания не совпадут с координатным временем. Если же, например, $g_{0 \beta} = 0$, то показания часов, синхронизированных вдоль оси $\beta$, совпадут с координатым временем. Т.е. координаты могут быть синхронными по одному направлению и несинхронными по другому. В частности, вращающаяся СО несинхронна в направлении "вдоль экватора" (координата $\varphi$) и синхронна в направлении вдоль оси вращения (координата $l$) и вдоль радиуса (координата $r$).

Munin в сообщении #449714 писал(а):

И кстати, ненулевые недиагональные компоненты приводят как раз к зависимости величины скорости света от направления.

(Оффтоп)

Вот Вы неглупый и образованный человек, а что ж Вы себя всё время как тролль ведёте? Так интереснее что ли?

Я же сказал: используйте правильное определение скорости. Если Вы будете при измерении скорости вычислять время как разность показаний между несинхронными часами (одни идут по Московскому времени, а другие - по Владивостокскому), то Вы ещё и не таких чудес намеряете. Заверяю Вас, что самые точные достижимые на сегодняшний день лабораторные измерения скорости света не покажут никаких отличий между светом, распространяющимся на восток, и светом, распространяющимся на запад. И это при том, что лаборатории находятся на Земле, которая, как известно, вращается.

[anik]

Алия87 в сообщении #449915 писал(а):

Путь это длина отрезка траектории тела.

Точнее было бы сказать: длина части дуги траектории тела. Но, существенно другое, понятия «путь» и «траектория» подразумевают наличие системы координат (системы отсчёта). В школе мы отправляемся от наших бытовых представлений о пути, это: железнодорожный путь, автомобильная дорога, тропинка и т.п. Этот путь материализован на поверхности земли. На дорогах стоят километровые столбы и столбики через каждые 100 метров. Говоря о длине пути пройденном автомобилем, мы отмечаем время начала пути соответствующее некоторому положению на дороге, и время окончания пути при другом положении на этой же дороге. Измеряя длину такого пути, мы материализуем точки (метки) на пути, а расстояние между метками измеряем рулеткой, аршином либо каким-нибудь другим способом.
Как определить скорость тела, движущегося в пространстве (межпланетном, например), ведь там нет материализованной траектории. Как в этом случае измерить длину пути?

[Someone]

epros в сообщении #449946 писал(а):

Суть в том, что если мы попытаемся с помощью стандартной Эйнштейновской процедуры синхронизировать часы

А почему, собственно говоря, именно эту процедуру необходимо брать за эталон и именно через неё определять "физическую" скорость? Я понимаю, что она во многих отношениях удобна, но для описания физических процессов необходимой не является.

[EEater]

anik в сообщении #450001 писал(а):

Как определить скорость тела, движущегося в пространстве (межпланетном, например), ведь там нет материализованной траектории. Как в этом случае измерить длину пути?

Элементарно: по приращениям координат. Теорема Пифагора. У вас какие-то проблемы странные...

[anik]

epros в сообщении #449946 писал(а):

myhand, отвечу здесь, ибо та тема вполне заслуженно отправилась в пургаторий.

Уважаемый epros, убедительная просьба не засорять тему сообщениями не имеющими к ней отношения.

[epros]

anik в сообщении #450016 писал(а):

Уважаемый epros, убедительная просьба не засорять тему сообщениями не имеющими к ней отношения.

Понимаю Вашу претензию, но мне кажется, что это на ту же тему - корректного определения скорости. Просто мы тут копнули немного глубже - задались вопросом, где брать то время, которое стоит в знаменателе.

[anik]

EEater в сообщении #449927 писал(а):

Пожалуйста, процитирую: скорость это производная по времени от радиус-вектора.

Такое определение определяет скорость как вектор. Здесь требуется предварительное задание системы координат, и в связи с этим вопрос: куда поместить начало этой системы координат? Радиус-вектор проведён из начала системы координат к движущейся точке, я так понимаю?

-- Ср май 25, 2011 17:46:38 --

EEater в сообщении #450009 писал(а):

anik в сообщении #450001 писал(а):

Как определить скорость тела, движущегося в пространстве (межпланетном, например), ведь там нет материализованной траектории. Как в этом случае измерить длину пути?

Элементарно: по приращениям координат. Теорема Пифагора. У вас какие-то проблемы странные...

Понятие "приращение" координат подразумевает координаты по крайней мере двух точек. Координаты каких двух точек мы должны взять, чтобы посчитать соответствующее приращение, если речь идёт о движении материальной точки?

[EEater]

Разве непонятно? Координаты тела в два момента времени.
Вы это серьезно спрашиваете?

[epros]

Someone в сообщении #450003 писал(а):

А почему, собственно говоря, именно эту процедуру необходимо брать за эталон и именно через неё определять "физическую" скорость? Я понимаю, что она во многих отношениях удобна, но для описания физических процессов необходимой не является.

Ну, через что-то ведь нужно определять. А такое определение ведёт к тому, что для НСО и даже в ОТО второй постулат продолжает работать. Это, конечно, одна из возможных трактовок, но по-моему самая логичная. С другими возникают те или иные казусы. Например, когда рассматривается вращающийся лазерный гироскоп, то при некоторых трактовках "скорости" можно прийти к выводу, что скорости света в направлениях "туда" и "обратно" по его световоду различны. И это очень странно, поскольку вращающаяся Земля представляет собой примерно такой же гироскоп, только вряд ли кому-то в земной лаборатории придёт в голову измерять скорость света таким образом, что она окажется зависимой от направления.

Я понимаю, что периодически появляются статьи, в которых "скорость" определяется таким образом, что скорость света оказывается переменной, но по-моему это просто некорректность определения.