Природа закона сохранения импульса

[Viktor92]

Здравствуйте, есть такое недопонимание, всем известна задача про лодку на воде с человеком, которая решается с использованием данного закона. Предположим вместо лодки на воде плавает закрытая пробирка, в которой в начальный момент времени в один её конец "телепортируется" муха, т.е. она не касается стенок пробирки и начинает перелёт с одного её конца в другой, также не касаясь стенок (допустим для определённости масса пробирки сравнима с массой мухи или даже меньше), переместится ли данная пробирка по воде? Задача полностью идеализирована, т.е. никаких возмущений воздуха в пробирке нет, гравитационным взаимодействием пренебрегаем и т.п. По закону сохранения вроде как ответ должен быть положительным, но понять причину довольно трудно. И вообще, как известно есть три основных закона сохранения (энергии, импульса и момента импульса), есть ощущение , что они имеют какую-то связь,может ли так оказаться, что они являются частными случаями какого-то более фундаментального закона сохранения в природе или быть может сохранение импульса и момента импульса частные законы (не математически конечно, а идеологически) закона сохранения энергии?

[DimaM]

Viktor92 в сообщении #946229 писал(а):

И вообще, как известно есть три основных закона сохранения (энергии, импульса и момента импульса), есть ощущение , что они имеют какую-то связь,может ли так оказаться, что они являются частными случаями какого-то более фундаментального закона сохранения в природе или быть может сохранение импульса и момента импульса частные законы (не математически конечно, а идеологически) закона сохранения энергии?

Известно, что законы сохранения связаны с симметриями. ЗСЭ связан с однородностью времени, ЗСИ - с однородностью пространства, закон сохранения момента импульса - с изотропностью пространства.
Почитайте про теорему Нетер.

[Pphantom]

Viktor92 в сообщении #946229 писал(а):

Задача полностью идеализирована, т.е. никаких возмущений воздуха в пробирке нет, гравитационным взаимодействием пренебрегаем и т.п.

В реальной жизни муха отталкивается от воздуха и куда-то движется, а воздух толкает пробирку, которая, как следствие, движется в обратном направлении.

В "идеализированной" задаче первым делом возникнет вопрос о том, каким образом муха начала двигаться, если она ни с чем не взаимодействует. Если же она у Вас уже телепортировалась с какой-то начальной скоростью, то тогда и будет двигаться дальше с ней же, пробирка при этом двигаться не будет.

Viktor92 в сообщении #946229 писал(а):

И вообще, как известно есть три основных закона сохранения (энергии, импульса и момента импульса), есть ощущение ,

Разбираться с такими ощущениями пока рано.

[Viktor92]

DimaM в сообщении #946233 писал(а):

Известно, что законы сохранения связаны с симметриями. ЗСЭ связан с однородностью времени, ЗСИ - с однородностью пространства, закон сохранения момента импульса - с изотропностью пространства.

Правильно ли я понимаю: однородность времени - это одинаковое течение его во всех инерциальных СО, однородность пространства - это значит одинаковое протекание физических процессов в любой ИСО, независимо от её расположения в пространстве, изотропность - то же, только относительно перемещений ИСО.

Pphantom в сообщении #946247 писал(а):

В реальной жизни муха отталкивается от воздуха и куда-то движется, а воздух толкает пробирку, которая, как следствие, движется в обратном направлении.

Тогда получается условие применимости закона сохранения импульса - это наличие взаимодействия (среды) между телами и замкнутость системы этих тел?
Но как же быть например с законом сохранения момента импульса, вспомним скамью Жуковского, там вращение на скамье чисто динамический эффект (возникающий не из-за сил трения в оси раскручиваемого диска, который в руке человека)?

[Pphantom]

Viktor92 в сообщении #946292 писал(а):

Тогда получается условие применимости закона сохранения импульса - это наличие взаимодействия (среды) между телами и замкнутость системы этих тел?

Просто замкнутость. Взаимодействие не требуется: в Вашем "идеальном" примере его нет, но и импульс системы сохраняется - муха летит, пробирка стоит.

Viktor92 в сообщении #946292 писал(а):

Но как же быть например с законом сохранения момента импульса, вспомним скамью Жуковского, там вращение на скамье чисто динамический эффект (возникающий не из-за сил трения в оси раскручиваемого диска, который в руке человека)?

Какое отношение закон сохранения момента импульса имеет к закону сохранения импульса?

[DimaM]

Viktor92 в сообщении #946292 писал(а):

Правильно ли я понимаю: однородность времени - это одинаковое течение его во всех инерциальных СО, однородность пространства - это значит одинаковое протекание физических процессов в любой ИСО, независимо от её расположения в пространстве, изотропность - то же, только относительно перемещений ИСО.

Второе правильно, прочее нет.

[Viktor92]

Pphantom в сообщении #946302 писал(а):

Какое отношение закон сохранения момента импульса имеет к закону сохранения импульса?

Никакого, я просто пытался провести аналогию, от чего возникает такой эффект на скамье Жуковского или это просто принимается как экспериментальный факт?

[Pphantom]

Viktor92 в сообщении #946318 писал(а):

Никакого, я просто пытался провести аналогию, от чего возникает такой эффект на скамье Жуковского или это просто принимается как экспериментальный факт?

Смотря что использовать в качестве постулатов. Если не вспоминать про теорему Нетер и т.п., то да, можно и как экспериментальный факт.