Кинетическая энергия в различных ИСО

[Attendant]

В глубоком космосе вне влияний каких-либо сил, равномерно и прямолинейно движется тело (материальная точка), пренебрежем влияниями космического излучения и далеких массивных объектов, пусть это будет идеальная инерциальная система отсчета.
Есть наблюдатель который неподвижен относительно движущегося тела.
Тогда относительно наблюдателя, кинетическая энергия тела $E_k=\frac{mv^2}{2}$.
Теперь перейдем в другую систему отсчета с началом отсчета в центре этого движущегося тела (материальной точки). Очевидно что для этой ИСО кинетическая энергия тела равна 0.
Находясь на теле мы не можем определить покоимся ли мы или двигаемся равномерно и прямолинейно. Но вот наше тело вошло в полосу космической туманности ... очень разреженного газа, но все - таки тело стало испытывать торможение (отрицательное ускорение).
Может ли наблюдатель на теле (в ИСО, центром отсчета которой является наша движущаяся точка (идеализированное тело)) сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

[Munin]

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

Тогда относительно наблюдателя, кинетическая энергия тела = m X v(в квадрате)/2.

На этом форуме это положено писать так: $E_K=\frac{mv^2}{2}$
За нарушения, вашу тему могут поместить в "Карантин" (почти как закрытие темы), а вас забанить.

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

Может ли наблюдатель на теле (в ИСО, центром отсчета которой является наша движущаяся точка (идеализированное тело)) сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

Если нету никакого разреженного газа - не может.

[ewert]

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

Не может просто потому, что не задана СО. Т.е. вопрос попросту не поставлен.

[tasfinder]

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

Может ли наблюдатель на теле (в ИСО, центром отсчета которой является наша движущаяся точка (идеализированное тело)) сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

Можно по кривизне графика падения скорости (отрицательного ускорения). Нужно три отсчета скорости или два отсчета ускорения. Имеется ввиду конечно кинетическая энергия относительно газа, потому что кинетическая энергия вообще вещь относительная.

[whiterussian]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
Причина переноса: не оформлены формулы

[AKM]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не указана.

[Attendant]

tasfinder в сообщении #622819 писал(а):

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

Может ли наблюдатель на теле (в ИСО, центром отсчета которой является наша движущаяся точка (идеализированное тело)) сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

Можно по кривизне графика падения скорости (отрицательного ускорения). Нужно три отсчета скорости или два отсчета ускорения. Имеется ввиду конечно кинетическая энергия относительно газа, потому что кинетическая энергия вообще вещь относительная.

Хм.... газ не удачный пример. Пусть тело начинает тормозиться под влиянием некоего гравитационного поля. Мы находимся в ИСО с центром отсчета в центре нашего тела. Иных ИСО (точек отсчета в виде газа, иных тел и др. у нас нет).
Но мы безусловно испытываем торможение. Тогда о каком отсчете скорости мы можем говорить? Мы можем регистрировать, что отрицательное ускорение -1 g или любое другое значение. Нам это что-то даст для определения скорости нашего тела? Мы можем сказать, что за n сек. скорость тела упала на N м/с. Или мы даже не можем сделать вывод, тормозится ли наше тело (относительно своего предыдущего состояния, до момента начала торможения) или испытывает ускорение из точки, где его скорость была равна нулю (относительно источника гравитационного поля)?

[miflin]

Как-то странно всё у вас выглядит. Связываете СО с неким телом, а потом
оцениваете изменение скорости этого же тела в этой же СО...

Ну ладно. Когда началось торможение, вы можете измерить ускорение,
например, по силе растяжения пружины известной жесткости, к которой
прикреплен грузик известной массы. Умножив массу тела на ускорение и
время существования оного, вы найдете на сколько изменился импульс
тела, но от кель до кель изменилась скорость - говорить бесмысленно,
варясь в собственной системе.

-- 26.09.2012, 18:55 --

Дополню. Если за вашим телом наблюдают из двух разных ИСО, которые
не покоятся относительно друг друга, то оба наблюдателя получат одинаковую
величину, на которую изменился импульс тела, и эта величина будет совпадать
с тем, что измерили вы сами, т.к. импульс - линейная функция скорости.
Начальное же значение скорости тела у каждого будет своё. Равно как и
конечное. Приращение же кинетической энергии, в отличие от приращения
импульса (равно и скорости), будет разным.

[tasfinder]

Attendant в сообщении #623686 писал(а):

Хм.... газ не удачный пример. Пусть тело начинает тормозиться под влиянием некоего гравитационного поля. Мы находимся в ИСО с центром отсчета в центре нашего тела. Иных ИСО (точек отсчета в виде газа, иных тел и др. у нас нет).
Но мы безусловно испытываем торможение. Тогда о каком отсчете скорости мы можем говорить? Мы можем регистрировать, что отрицательное ускорение -1 g или любое другое значение. Нам это что-то даст для определения скорости нашего тела? Мы можем сказать, что за n сек. скорость тела упала на N м/с. Или мы даже не можем сделать вывод, тормозится ли наше тело (относительно своего предыдущего состояния, до момента начала торможения) или испытывает ускорение из точки, где его скорость была равна нулю (относительно источника гравитационного поля)?

Возьмем простейший случай- корабль с известной массой $ M $ тормозится придавая газу массой $m $ собственную скорость (правда тогда речь идет о неупругом столкновении, то есть скорее мы говорим о межзвездной пыли чем о газе). Зависимость кинетической энергии от скорости нелинейная, поэтому торможение будет неравномерным. Пусть за первую секунду скорость корабля уменьшается на $v_1$, за вторую секунду еще на $v_2$,

$E_K=\frac{MV^2}{2}=\frac{(M+m)(V-v_1)^2}{2}=\frac{(M+2m)(V-v_1-v_2)^2}{2}$

Подставляем известные значения и решая уравнение третьей степени узнаем $m $ и $ V $

Ну а если корабль ускоряется в гравитационном поле то определить его ускорение вообще проблематично, потому что все законы физики на его борту будут работать так же, как будто корабль движется инерциально, разве что можно сделать вывод о наличии внешнего поля судя по его неоднородности внутри корабля, этот вопрос недавно где-то здесь обсуждали.

[anik]

Представьте себе в одной ИСО две материальные точки с разными массами. Можно считать, что ИСО связана с центром масс этих двух точек. Если эти две точки неподвижны относительно друг друга, то никакой кинетической энергией эта пара не обладает. Munin правильно сказал, что для одиночной точки понятие кинетической энергии не имеет смысла.
Теперь, представьте себе, что мы каким-либо образом заставили эти две точки взаимодействовать, например, предварительно натянутой пружинкой, резинкой. Эти точки приобретут относительную скорость, а вместе с тем и кинетическую энергию. Есть смысл говорить о кинетической энергии одной точки относительно второй точки, либо о кинетической энергии пары точек.

[Munin]

anik в сообщении #623950 писал(а):

Munin правильно сказал, что для одиночной точки понятие кинетической энергии не имеет смысла.

Я такого не говорил, и это неверно.

[anik]

Munin в сообщении #624041 писал(а):

anik в сообщении #623950 писал(а):

Munin правильно сказал, что для одиночной точки понятие кинетической энергии не имеет смысла.

Я такого не говорил, и это неверно.

Munin в сообщении #622773 писал(а):

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

Может ли наблюдатель на теле (в ИСО, центром отсчета которой является наша движущаяся точка (идеализированное тело)) сделать какие-либо выводы о размере кинетической энергии этого тела?

Если нету никакого разреженного газа - не может.

[Munin]

anik
В очередной раз демонстрируете невозможность сделать элементарные выводы? Пожалуйста, не засоряйте этим все темы, которые вам попались на глаз. Без вас разговор получается куда интересней.

[anik]

Attendant в сообщении #622770 писал(а):

В глубоком космосе вне влияний каких-либо сил, равномерно и прямолинейно движется тело (материальная точка), пренебрежем влияниями космического излучения и далеких массивных объектов, пусть это будет идеальная инерциальная система отсчета.
Есть наблюдатель который неподвижен относительно движущегося тела.
Тогда относительно наблюдателя, кинетическая энергия тела $E_k=\frac{mv^2}{2}$.

Как может тело иметь кинетическую энергию относительно неподвижного наблюдателя? Скорость тела относительно наблюдателя равна нулю, а какую скорость Вы подставляете в выражение: $E_k=\frac{mv^2}{2}$?

[Munin]

anik в сообщении #624232 писал(а):

Как может тело иметь кинетическую энергию относительно неподвижного наблюдателя? Скорость тела относительно наблюдателя равна нулю

Ну и что плохого? Нулевая кинетическая энергия. Её тоже можно иметь.