Объект второго закона Ньютона

[rustot]

Материальная точка - это не абстракция нулевых размеров, это конкретное макроскопическое тело, внутренние процессы в котором нам попросту неинтересны в рассматриваемой задаче, планета например. И эта материальная точка в точности подчиняется второму закону ньютона без всяких оговорок на то что мол не всегда или не сразу или неточно. Хоть к куску стали прикладывает пружина силу хоть к расплывчатому куску желе, ускорение его центра масс (координаты которого и есть координаты материальной точки) подчиняется второму закону ньютона совершенно одинаково и без задержек. Даже если два никак не связанных между собой тела считаете материальной точкой, ее поведение по прежнему подчиняется второму закону ньютона. Заинтересовали внутренние процессы в этом теле? Тогда перестаете считать его материальной точкой и разбиваете на совокупность материальных точек до интересующего вас уровня детализации. И все законы опять работают правильно

SeliFan в сообщении #932617 писал(а):

И обычность описанного примера в наличии заземленной точки опоры - от нее можно оттолкнуться куда угодно кроме строго на поток. А необычность будет дальше

пока что вы описали очевидное проявление второго закона ньютона. по нему можно вообще ускоряться строго против потока и без затрат внутренней энергии, правда с постепенной потерей массы

[Arkhipov]

А я с удовольствием послушаю. Определимся: сила, действующая на парусник со стороны ветра имеет положительную проекцию на направление скорости ветра и, соответственно, отрицательную на направление желаемого движения. "Заземления", то есть силы со стороны воды нет. Таким образом, мы не просто нарушаем сохранение энергии, но и законы Ньютона.

[amon]

Arkhipov в сообщении #932657 писал(а):

Определимся: сила, действующая на парусник со стороны ветра имеет положительную проекцию на направление скорости ветра и, соответственно, отрицательную на направление желаемого движения.

С чего Вы это взяли? Парус - это крыло. Сила, действующая на корабль, - аналог подъемной силы крыла. Там, выше, еще про киль было...
Да, Вы никогда не задумывались, как буер, идущий бакштаг, умудряется развивать скорость больше скорости ветра?

[Arkhipov]

Что именно? Как Вы представляете классический метод движения против ветра на парусниках?

[rustot]

Arkhipov в сообщении #932657 писал(а):

А я с удовольствием послушаю. Определимся: сила, действующая на парусник со стороны ветра имеет положительную проекцию на направление скорости ветра и, соответственно, отрицательную на направление желаемого движения. "Заземления", то есть силы со стороны воды нет. Таким образом, мы не просто нарушаем сохранение энергии, но и законы Ньютона.

висим в космосе. оттуда куда мы хотим полететь летят камни. ловим камень пружиной, приобретаем импульс не туда куда хочем, довешиваем к нему небольшую собственную массу и той же пружиной толкаем туда куда он летел раньше, приобретаем по сумме действий импульс в нужную нам сторону без затрат внутренней энергии. повторяем, разгоняемся строго против потока, с соблюдением классических законов :)

[SciSimba]

rustot
Кстати, ничего удивительного. Даже против ветра можно почувствовать резкие запахи.
Что-то вроде ускорения Ферми. С некоторой вероятностью можно ускориться и против потока.

[rustot]

А вот собственно движение лодки с парусом "против ветра". Или тележки c парусом-дощечкой в которую кидают камни



К парусу приложена сила, перпендикулярная его поверхности, она имеет ненулевую проекцию в направлении носа и именно она выполняет работу. Сила трения же лишь компенсирует вторую проекцию, в случае машинки вообще не выполняет работы, потому-что перпендикулярна направлению движения, в случае лодки небольшую отрицательную, потому-что боковое смещение у лодки киль компенсирует не полностью. Если трение убрать, то ускорение будет сонаправлено с $F$ и составлять острый, а не тупой угол с направлением ветра

[Arkhipov]

rustot, это, разумеется, правильно, но откуда возьмется сила трения без того, что SeliFan называет "заземлением"? Прошу прощения, что не отвечал на пост о космическом паруснике - мне показалось, что предложенная Вами машина не может называться парусником, а как ее назвать не придумал. Может быть специалисты в форуме "Механика и Техника" могли бы ответить.

[rustot]

Никак. Он почему то считает что парусник работает "не совсем" по законам ньютона, какой то пограничный случай. И потому остался последний шаг чтобы придумать как сделать совсем не по законам ньютона.

А про космос да, не парусник, там потеря собственной массы. Просто демонстрация необычных применений законов ньютона

[Arkhipov]

SeliFan
Вы заинтриговали, анонсировали перемены в мировоззрении миллионов людей и мы ждем. Кстати, вариант "посыпаю голову пеплом" до сих пор принимается.

[rustot]

SeliFan в сообщении #933377 писал(а):

Собственно место куда можно упереться есть - это та часть тела, до которой не дошла деформация в промежутке времени $(0;\tau)$.

А какая разница дошла или не дошла и даже если вообще не дойдет никогда? Центр масс тела - координаты этой самой "материальной точки" - сместился в строгом соответствии с законами ньютона независимо от того как именно двигаются каждая из его составных частей. Сместится сразу, а не потом когда там какие то внутренние процессы произойдут, они как раз на это повлиять не могут. Вы приложили к черному ящику массой 1кг силу 1Н на 1с, вы можете быть уверены что скорость его центра масс теперь изменилась на 1м/с независимо от его содержимого. Монолитный ли он, твердый или желеобразный, или в нем скачут теннисные шарики и как раз в момент толчка все не касались стенок - это никак не влияет на результат движения ящика как целого, как материальной точки, это все влияет только на внутренние процессы ящика, из каких именно импульсов его составных частей будет состоять его суммарный импульс, изменение которого мы в точности знаем, составные части даже не рассматривая и не зная как именно изменился импульс каждой из них

Вы неправильно поняли "материальную точку". Это не какая то абстракция в виде невидимого тела нулевых размеров при переходе от которой к реальному телу могут возникнуть какие то "нюансы". Материальной точкой называют именно любое реальное тело больших размеров, сложной формы и замысловатой внутренней конструкции и законы записаны именно для него. Вы можете назвать материальной точкой систему из себя и своего друга Васи в Хабаровске и законы Ньютона по прежнему применимы к ней. Ускорение вашего общего центра масс, то есть той самой материальной точки, будет равно сумме приложенных к материальной точке (то есть суммарно к вам обоим) внешних сил, деленных на вашу суммарную массу. Ничего об изменении вашего взаимного положения при этом сказать будет нельзя, это внутренний процесс системы, вы всякую информацию о нем потеряли выбрав именно эту систему материальной точкой. Если он интересен то нужно разбивать эту материальную точку на несколько. Вы всегда можете выбрать нужный уровень иерархии такого разбиения и на каждом из них задача решается именно точно, а не приблизительно. Точно высчитывается траектория вашего с Васей общего центра масс. Точно высчитывается траектория центра масс вашего левого уха при другом разбиении.

[rustot]

SeliFan в сообщении #933519 писал(а):

Споры о том, что в течении некоторого промежутка времени в начале приложения силы тело целиком нельзя считать материальной точкой, а надо рассматривать ее как минимум как колеблящуюся балку, жестко закрепленную одним концом, были и вроде как пришли к консенсусу по основнвм критериям.

да, несколько веков назад эти споры пришли к консенсусу что протяженность тела никак на это не влияет и можно строго разделить поведение цела в целом и его внутренние процессы. внутренние процессы не могут повлиять на траекторию центра масс тела в целом, на это могут повлиять только внешние силы. если внешним по отношению к солнечной системе силой была сдвинута единственная песчинка, то это сразу же сдвинуло центр масс солнечной системы как целого, а не когда нибудь потом

Энергия тут не при чем. Такой выверт вам не позволит именно второй закон ньютона. Внутренние колебания которые никак не влияют на положение центра масс - сколько угодно. Но вы же не сможете передвинуть куда то тело оставив центр его масс где то позади. А зависимость движения центра масс системы от внешних по отношению к системе сил (внутренние силы между частями системы при тех же колебаниях никак на это не влияют по третьему закону ньютона) и задается вторым законом ньютона

Вот чтобы это каждый раз не расписывать все это - систему, все приложенные к ней силы - и называют материальной точкой с местоположением в центре масс, массой равной массе системы и всеми силами приложенными персонально к ней

[rustot]

забудьте энергии, вам второй закон ньютона нужно обойти, вкачать сколько угодно энергии вы сможете внутренними силами, а сдвинуть не сможете

движение предмета по вибрирующему столу - обычные законы ньютона, предмет получает импульс в одну сторону, стол точно такой же в обратную.

SeliFan в сообщении #933567 писал(а):

и получаем силу, которая позволит ускорить или замедлить скорость потока.

не получаете. центр масс воды по прежнему покоится, хоть вибрирует она хоть нет

[rustot]

SeliFan в сообщении #933664 писал(а):

Как это не получаю? Ложим на доску кирпич, медленно доску толкаем от себя так, чтобы не выйти за пределы действия силы трения покоя. Потом резко тянем на себя, относительная скорость доски и кирпича увеличивается, кирпич начинает скользить по доске.

вы внешними силами придаете системе доска-кирпич большой импульс в одну сторону и маленький в обратную. в итоге кирпич ускоряется (система доска-кирпич, ее центр масс, тоже ускоряется, несмотря на то что отдельно доска - нет). вы же, источник внешних сил, ускоряетесь в обратную сторону. Если же вы используете внутренние силы, движок закрепленный на доске, то система доска-кирпич остается в покое, ее центр масс покоится, кирпич приобретает импульс в одну сторону, доска в другую. то же самое с водой, либо трубка с двигателем движется в одну сторону а вода в другую либо все это просто колеблется на месте, центр масс системы в любом случае скорости не меняет

SeliFan в сообщении #933664 писал(а):

При наличии привода на доске кирпич потребитель, он забирает энергию и ускоряется.

чтобы ускоряться нужно "забирать" не энергию а импульс. чтобы ускорить тело от скорости -1 до скорости +1 энергия вообще не нужна, а импульс нужен. чтобы ускорить тело от -3 до -1 энергия не отдается а забирается, а импульс нужен все тот же

[rustot]

SeliFan в сообщении #933713 писал(а):

Импульсы..

они самые. законы ньютона, записанные в другой форме $\vec{F} = m\vec{a} \Rightarrow \vec{F} dt = m\vec{dv} \Rightarrow d\sum m_i \vec{v_i} = dt \sum \vec{F_i} = 0$. объединили законы ньютона и получили закон сохранения импульса, это не какой то новый закон, лишь еще одна новая форма записи законов ньютона

SeliFan в сообщении #933713 писал(а):

Проза, проблема сформулирована достаточно прозрачно - можно ли создать такое движение, при котором трубка будет отталкиваться от набегающего потока воды и ускоряться против потока.

можно конечно, ускоряя поток. у потока импульс прибавится значит у трубки появится импульс в обратную сторону. обычный лопастной двигатель подойдет

SeliFan в сообщении #933713 писал(а):

Если уж осмеливаться изменить мировоззрение миллионов, то обращу внимание на тщательность подбора взаимодействующих сред в байках про вд 2-рода.

в колдунских рецептах подбор ингридиентов еще более тщательный, слюна суслика собранная в полнолуние