Третий закон Ньютона

[пианист]

warlock66613
Каюсь, про уровень ОПа не подумал (да и, правду говоря, не в курсе).

[Tcaplin]

warlock66613 в сообщении #795952 писал(а):

Но людям с низкими знаниями физики

Насколько я знаю, именно Козырев со своими нетрадиционными и (что самое неприемлемое) до сих пор необъясненными результатами прослыл "человеком с низкими знаниями физики" среди академических кругов.
Но извините - про Козырева среди современных физиков , это все равно как про Солженицына в Советском Союзе.

Но спасибо всем. Вроде простенькая тема по Ньютону - а как наглядна картина состояния дел.
Искренне всем благодарен.

[Someone]

Tcaplin в сообщении #795891 писал(а):

Конечно перемещение вместе с тисками. Но в направлении действия сил.

Дык, у тисков 2 губки. Они действуют на зажатое тело двумя одинаковыми по величине, но противоположно направленными силами. При перетаскивании тисков вместе с телом одна из этих сил совершает положительную работу, другая — точно такую же отрицательную. В итоге суммарная работа, совершаемая тисками над телом, равна нулю.

[Tcaplin]

Someone в сообщении #795966 писал(а):

Дык, у тисков 2 губки. Они действуют на зажатое тело двумя одинаковыми по величине, но противоположно направленными силами. При перетаскивании тисков вместе с телом одна из этих сил совершает положительную работу, другая — точно такую же отрицательную. В итоге суммарная работа, совершаемая тисками над телом, равна нулю.

Может заслуженным участникам такое пройдет - а я и заикнуться не посмел. Такой примитивный бытовой подход к физике здесь не поощряется...
Я бы, правда, скомпенсировал эти силы еще до того, как начал считать работу...

[rustot]

Tcaplin в сообщении #795975 писал(а):

Может заслуженным участникам такое пройдет - а я и заикнуться не посмел. Такой примитивный бытовой подход к физике здесь не поощряется...
Я бы, правда, скомпенсировал эти силы еще до того, как начал считать работу...

формальный подход когда вы считаете все работы а сокращаете только нулевые их суммы гораздо лучше подхода со "здравым смыслом", когда вам интуиция подсказывает что считать и что не считать работой.

[Urnwestek]

Tcaplin в сообщении #795963 писал(а):

Но спасибо всем. Вроде простенькая тема по Ньютону - а как наглядна картина состояния дел.

Я несколько далёк от физики, но даже мне очевидно, что единственное, что наглядно, так это то, что у вас не могут уложиться в голове элементарные, казалось бы, вещи, которые должны «войти в кровь» уже матшкольнику в восьмом классе. А именно: определения в физике и математике требуют некоторого общепринятого уровня строгости; бытовой смысл слова и его смысл как физического термина могут существенно отличаться. Не очень понятно, чего вы хотите тут показать, то, что определение работы плохое что ли?

[Tcaplin]

rustot в сообщении #795979 писал(а):

формальный подход когда вы считаете все работы а сокращаете только нулевые их суммы гораздо лучше подхода со "здравым смыслом", когда вам интуиция подсказывает что считать и что не считать работой.

Смотря что считать "лучше". Удобнее, универсальнее - да. Но только в своей узкой области применимости.
Ездить по шоссе гораздо лучше, чем по целине. Но новых путей не найти. Их надо искать пешком и на позициях простого "здравого смысла".

[Oleg Zubelevich]

Tcaplin
, а Tcaplin вот представьте себе, с горки высоты $h$ с углом наклона $\alpha$ съезжает ребенок массы $M$.
А вы едете мимо на машине с постоянной скоростью $v$ по горизонтальной дороге вдоль горки в направлении ее спуска. Какую работу с вашей точки зрения совершила сила реакции горки при перемещении ребенка с горки вниз? (Силу трения о горку принимаем пренебрежимо малой)

[rustot]

Tcaplin в сообщении #795984 писал(а):

Смотря что считать "лучше". Удобнее, универсальнее - да. Но только в своей узкой области применимости.
Ездить по шоссе гораздо лучше, чем по целине. Но новых путей не найти. Их надо искать пешком и на позициях простого "здравого смысла".

лучше тем что защищает от ошибок интуиции. а она в физике ошибается чаще чем в половине случаев

допустим если вы тщательно посчитаете все работы то обнаружите что "работу сил инерции" вам в исо приткнуть никуда не удастся, она будет лишней и совпадать с одной из работ которую вы уже посчитали

[Sergey K]

Цитата:

Ездить по шоссе гораздо лучше, чем по целине. Но новых путей не найти. Их надо искать пешком и на позициях простого "здравого смысла".

их надо искать ограничивая себя научным методом, пресловутый здравый смысл зачастую просто не работает, когда перед тобой не инженерная задача, а вопрос создания принципиально новой модели.

[Tcaplin]

Urnwestek в сообщении #795981 писал(а):

А именно: определения в физике и математике требуют некоторого общепринятого уровня строгости; бытовой смысл слова и его смысл как физического термина могут существенно отличаться. Не очень понятно, чего вы хотите тут показать, то, что определение работы плохое что ли?

Классическое определение работы в физике - очень строгое и неформально.
Мне лично непонятна тенденция лишения физического смысла традиционных понятий, типа - это просто формула и ничего больше.
Чтобы не быть голословным.
Традиционным определением энергии в физике считаю: "энергия некоторой физической системы определяется через ее способность совершения работы".
Это дает универсальный физический принцип измерения энергии: заставьте систему реализовать свою способность совершить работу, измерьте эту работу - и Вы определите ее энергию в соответствии с исконным физическим смыслом.
А уж после того, как Вы оправдали таким способом каждую используемую для расчетов формулу - пользуйтесь ею со всеми математическими приемами. И при этом будете знать, что за каждой математической операцией стоит реальный физический смысл.
Так, собственно, и действовали все основатели физической науки. Но сейчас говорить об этих смысловых физических корнях стало считаться дурным тоном. Типа "кухонных бытовых рассуждений".
И это в то время, как вся реальная техническая физика стоит на этих основах как и прежде - иначе механизмы бы не работали. Но посмотрите, с каким презрением говорят "истые физики" с инженерами.

rustot в сообщении #795991 писал(а):

лучше тем что защищает от ошибок интуиции. а она в физике ошибается чаще чем в половине случаев

Не понимаю, почему Вы пытаетесь мне доказать удобность таких расчетов? Разве я их отрицал?
Сейчас, я считаю, противоположная проблема в физике - потеря физического смысла. Это не инженеры отрицают все высокоразвитые математические методы. Это математики отказываются слышать инженеров - например в тех случаях, когда эти универсальные методы могут оказаться неприменимы по физическим соображениям.

[Dan B-Yallay]

Tcaplin в сообщении #796002 писал(а):

Это математики отказываются слышать инженеров - например в тех случаях, когда эти универсальные методы могут оказаться неприменимы по физическим соображениям.

Надеюсь вы не заставите себя долго упрашивать и представите список этих случаев.
Когда ждать?

[Sergey K]

Цитата:

Не понимаю, почему Вы пытаетесь мне доказать удобность таких расчетов? Разве я их отрицал?

я не про расчеты. я про то, что "здравый смысл" - это не более чем устоявшаяся в результате длительного использования картина мира по сути. И когда ты изучаешь принципиально новые вещи, выводы сделанные с его помощью скорее всего будут ошибочные. Поэтому и втискивается математика - это правильно сделанные преобразования корректны не зависимо от личного опыта.

Цитата:

Сейчас, я считаю, противоположная проблема в физике - потеря физического смысла. Это не инженеры отрицают все высокоразвитые математические методы. Это математики отказываются слышать инженеров - например в тех случаях, когда эти универсальные методы могут оказаться неприменимы по физическим соображениям.

видите ли, физикой как наукой - а не как инженерным приложением моделей, и не как фабрикой инструментов для создания моделей занимаются не инженеры и не математики, а физики. И как бы физики (я например) утери в упор не видят. Да, не всегда можно применить мат. метод. Более того, честно признаюсь, что при производстве очередной модели чаще всего 9 из 10 моих начальных предположений оказываются ошибочными. Так всегда было. Но для того что бы отфильтровать все это и есть научный метод вообщем-то.

[Munin]

Tcaplin в сообщении #795843 писал(а):

Мы обсуждаем не любые силы - а пары "действие-противодействие" из 3-го закона Ньютона.
Они всегда противоположных знаков - но какая положительная, а какая отрицательная, зависит от ИСО рассмотрения...

Силы - не противоположных знаков. Силы - величины векторные. Они не бывают одна положительная, другая отрицательная.
Работы двух сил, образующих пару по 3-му закону Ньютона, повторяю в надцатый раз, могут быть не противоположных знаков, а вообще какие угодно. Например, одна из них может быть равна нулю, а другая не равна.

Работа силы $A=\vec{F}\,d\vec{s},$ где $d\vec{s}$ - путь, пройденный телом. Работа, совершённая над телом 1 $A_1=\vec{F}_{12}\,d\vec{s}_1,$ работа, совершённая над телом 2 $A_2=\vec{F}_{21}\,d\vec{s}_2.$ Хотя $\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21},$ но $d\vec{s}_1$ и $d\vec{s}_2$ между собой никак не связаны, и в результате сочетание двух численных значений работ может быть любым.

Ну нельзя же настолько тупить-то. Школьная же программа.

Tcaplin в сообщении #795939 писал(а):

Как был при Ньютоне определен физический смысл работы - так и до сих пор не изменился. И смысл энергии как способности совершить эту самую реальную работу - тоже.

Вообще-то они были определены не при Ньютоне, а на полтораста лет позже. В 19 веке.

Tcaplin в сообщении #796002 писал(а):

Классическое определение работы в физике - очень строгое и неформально.

Такого не бывает. Нестрого и неформально бывает. Строго и формально бывает. Даже нестрого и формально бывает. А вот строго и неформально - не бывает.

[ser]

Nemiroff в сообщении #795854 писал(а):

Я бы предложил разделить на пассивное и активное невежество. И забанить за оба сразу.

А я бы всех Вас тут забанил за элементарное невежество и в частности за незнание 3-го закона Ньютона, который Вы тут обсуждаете. Ведь в этом законе нет ни слова о силах, а Вы рассуждаете именно о силах действия и противодействия. На всякий случай приведу формулировки всех законов Ньютона.

1- Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
2- Изменение количества движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
3- Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе - взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

Как видим, в 1-м и 2-м законах четко говорится о силах, а в третьем о туманном действии, которое в то время могло означать все что угодно, т.к. первую формулировку принципу наименьшего действия, где впервые было показано, что действие это интеграл от количества движения по пути, дал Эйлер только в середине 18-го века. Причем из 2-го закона ясно видно, что действие у Ньютона это не сила, потому что сила в этом законе только изменяет количество движения (причем по пути, т.к. по прямой), но не сказано, что последнее равно произведению силы на время.

А в связи с тем, что за меру механической формы движения Ньютон принял количество движения (импульс, момент) и изложил свой 2-ой закон не в дифференциальной форме, как мы это видим у Даламбера (d(mV)/dt, т.е. “потерянные за элемент времени количества движения образуют систему векторов, уравновешивающихся через посредство связей системы“), а в абстрактной, то у него, беря во внимание следствие III, можно понять, что и силы измеряются произведением массы на скорость. Кстати, Ньютон приведит 3 формулировки для различных сил (определения III…V) и для последней силы еще 3 формулировки для ее величины (определения VI…VIII).

«следствие III - Количество движения, получаемое беря сумму количеств движения, когда они совершаются в одну сторону, и разность, когда они совершаются в противоположные стороны, не изменяется от взаимодействия тел между собою».

А из неоднозначной формулировки Ньютоном 2-го закона вытекает и неоднозначная интерпретация его 3-го закона, где в формулировке Ньютона говориться не о силах, а именно о действие и это становиться окончательно ясно из его закона сохранения количества движения (см. выше следствие III), где Ньютон также поясняет «Так как по закону III действие и противодействие между собою равны, то по закону II они производят равные изменения количества движения, направленные в противоположные стороны» и рассматривает пример с ударом двух шаров, где в качестве действия явно рассматривает импульс, т.е. произведение массы на скорость, а не силы, т.е. произведения массы на ускорение (вообще то тогда и ускорения еще не было – это Эйлер позже дал формулу для ускорения).

И вот именно эта неоднозначная интерпретация законов Ньютона, а также принятие им в качестве меры движения «количества движения», а не «живой силы», которое привело Ньютона к импульсному подходу описания явлений Природы, в конечном итоге и привела к тому, что этот подход в науке не очень прижился и сейчас его законы даются в интерпретации Эйлера, который изложил свою Аналитическую механику в середине 18-го века. Таким образом, 3-ий закон Ньютона это не действие и противодействие двух сил, но что это такое не знал и сам Ньютон. И, если уж Вы хотите применять на практике именно 3-ий закон Ньютона, то это надо делать в моей мощностной интерпретации, основная идея которой заключается в том, что сила Fik, с которой одно тело i будет воздействовать на другое тело k, которая нам нужна для нахождения ускорений тела k, будет определяться из зависимости $F_i_k= \frac N V_k$, где N это мощность подведенная от i-го тела к k-у, а Vk это скорость k-го тела.

Рассмотрим многострадальный пример с ракетой, который Вы тут бурно обсуждаете. Пусть в двигателях ракеты будет постоянно сжигаться одно и тоже количество топлива, т.е. мощность двигателей будет постоянной, и при этом кинетическая энергия газов будет полностью переходить в тягу двигателя. Тогда, согласно приведенной зависимости, с ростом Vk у нас будет уменьшаться Fik и ракета будет получать все более меньшее ускорение и, следовательно, ее скорость будет расти все медленнее и медленнее. Т.е. здесь все объясняется без мифического увеличения массы тела с ростом его скорости, когда, якобы, сила тяги остается постоянной.

И, аналогично приведенному примеру с ракетой, нам, чтобы разогнать автомобиль со скорости 110 км/час до скорости 120 км/час за одно и то же время потребуется мощность гораздо больше, чем при разгоне его со скорости 10 км/час до скорости 20 км/час и топлива мы при этом сожжем гораздо больше. А при одинаковой мощности развиваемой двигателем у нас сила, которая будет разгонять автомобиль, при 10 км/час будет гораздо больше, чем при 110. Поэтому, однозначно заявлять, что у Ньютона в 3-м законе действие это сила, является очень упрощенным подходом, который приводит ко множеству нелогичных выводов. А теперь делайте общий вывод о том кого тут надо забанить за элементарное невежество по 3-у закону Ньютона топикстартера или всех Вас.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.