Волновой импульс в механике Ньютона

[chislo_avogadro]

EUgeneUS в сообщении #1725235 писал(а):

Стоячие ЭМ-волны не переносят импульс (и энергию).

Я думаю, более общий взгляд на дело - оказывает ли излучение давление на преграду при отражении? В случае электромагнитных волн оказывает. А вот в случае поперечных колебаний струны это уже далеко не так очевидно.

[warlock66613]

EUgeneUS в сообщении #1725245 писал(а):

Это доказывает, что озвученная мной терминология является общепринятой.

Это доказывает, что вы не читаете свои ссылки, поскольку там написано ровно противоположное:

Цитата:

Classical physics consists of scientific theories in the field of physics that are non-quantum or both non-quantum and non-relativistic, depending on the context.

[realeugene]

chislo_avogadro в сообщении #1725256 писал(а):

А вот в случае поперечных колебаний струны это уже далеко не так очевидно.

В первом порядке малости по амплитуде волн натяжение струны постоянно. И продольная сила постоянна. А поперечная действующая на стену сила пропорциональна амплитуде колебаний и знакопеременна с частотой волны.

-- добавлено через 19 минут --

amon в сообщении #1725094 писал(а):

Последний член переписывается как $ \rho\mathbf{v}=\rho_0\mathbf{v}+\frac{E_\text{АК}}{C},$ где $E_\text{АК}$ -- плотность акустической энергии, а $C$ -- скорость звука.

Кстати, тут то же самое. Переносимый импульс пропорционален энергии, а значит квадратичен по амплитуде волны. Для струны значит тоже нужно считать силу до квадратичного члена.

[chislo_avogadro]

realeugene в сообщении #1725262 писал(а):

В первом порядке малости по амплитуде волн натяжение струны постоянно. И продольная сила постоянна. А поперечная действующая на стену сила пропорциональна амплитуде колебаний и знакопеременна с частотой волны.

Как это связано с давлением волны (предполагается, вследствие переносимого волной импульса) на стену?

[realeugene]

chislo_avogadro в сообщении #1725270 писал(а):

Как это связано с давлением волны (предполагается, вследствие переносимого волной импульса) на стену?

Касательные напряжения в твёрдом теле соответствуют переносимому через воображаемую границу в теле потоку поперечного импульса.

[EUgeneUS]

warlock66613 в сообщении #1725259 писал(а):

Это доказывает, что вы не читаете свои ссылки, поскольку там написано ровно противоположное:

Нет, это доказывает, что предоставленные ссылки Вы не читаете далее первой фразы.
В статье на англо-вики предоставлены две точки зрения:
1. Согласно одной (совпадающей с моей) в классическую физику не включается "теория относительности" (в статье не даются уточнения, какая именно: СТО или ОТО, или обе).
2. Согласно другой "теория относительности" включается в классическую физику.

Обращу внимание на следующее:
1. Электродинамика включается в классическую физику в обоих случаях.
2. А уважаемый Anton_Peplov включал электродинамику в классическую физику только во втором смысле

Anton_Peplov в сообщении #1725081 писал(а):

Я знаю два смысла термина "классическая физика". "Классическая = нерелятивисткая и неквантовая" и "классическая = неквантовая". Какой чаще используется - это еще вопрос. Имхо, классическая электродинамика классическая именно во втором смысле.

Что собственно и вызвало дискуссию.

3. Обе точки зрения приводятся со ссылками, однако обратим внимание на это (болд мой):

Цитата:

However, relativity is based on classical field theory rather than quantum field theory, and is often categorized as a part of "classical physics".[citation needed]

Авторы статьи на англовики с февраля 2026 года не могут подобрать подходящей цитаты для обоснования этой мысли

-- добавлено через 3 минуты --

И наконец, включать ОТО в классическую физику - это моветон и не комильфо. Очевидно.

-- добавлено через 3 минуты --

realeugene в сообщении #1725262 писал(а):

В первом порядке малости по амплитуде волн натяжение струны постоянно.

Натянутая струна и в состоянии покоя переносит импульс точкам крепления, вообще говоря.
Ибо $d P = Fdt$

[Anton_Peplov]

EUgeneUS в сообщении #1725275 писал(а):

И наконец, включать ОТО в классическую физику - это моветон и не комильфо. Очевидно.

Мне очевидно другое: каждая классификация имеет собственные цели.

- Если мы занимаемся историей науки, то физику удобно делить на классическую и "новую" (ту, что после 1900 г.)
- Если мы занимаемся не историей, а собственно физикой, то нам важно знать:
1) можем ли мы обойтись классической механикой, в частности преобразованиями Галилея. В этом смысле "классический" = "не квантовый и не релятивистский".

2) используется ли в теории квантовый математический аппарат или не квантовый, и в данном случае "классический" означает "не квантовый, хотя, возможно, релятивистский". Приведу характерные цитаты из книги Б. Штерна Прорыв за край мира, посвященной гипотезе космологической инфляции (болд во второй цитате мой).

Штерн в книге Прорыв за край мира, гл.15 писал(а):

Мы перечислили планковские единицы, включающие планковскую плотность. При такой плотности понятия расстояния и времени теряют смысл — это свойства классического пространства-времени. А в этом случае пространство-время становится сугубо квантовым, все «часы» и «линейки» перестают работать. Что это такое и что там происходит, можно только фантазировать.

Штерн в книге Прорыв за край мира, гл.51 писал(а):

Мы можем «отмотать» время назад, пока есть классическое пространство-время, а в процессе инфляции оно существует. Правда, когда-нибудь мировая линия, протянутая назад через Большой взрыв, назад сквозь инфляцию, упрется в планковское состояние (или сингулярность, если пользоваться терминами классической теории), где понятие времени теряется.

Очевидно, Штерн включает в классический случай и искривленное пространство-время ОТО. Такое словоупотребление я встречал много где, но мне просто лень сейчас гуглить еще кучу книжек. Повторю: мы обсуждаем, на какой полке чашка красивее стоит. Да ставьте ее куда хотите, я не против.

[realeugene]

realeugene в сообщении #1725262 писал(а):

amon в сообщении #1725094 писал(а):

Последний член переписывается как $ \rho\mathbf{v}=\rho_0\mathbf{v}+\frac{E_\text{АК}}{C},$ где $E_\text{АК}$ -- плотность акустической энергии, а $C$ -- скорость звука.

Кстати, тут то же самое. Переносимый импульс пропорционален энергии, а значит квадратичен по амплитуде волны. Для струны значит тоже нужно считать силу до квадратичного члена.

Оказывается, в твёрдом теле, при учёте квадратичных членов в деформациях по величине поперечного сдвига, возникают ещё дополнительно и нормальные напряжения, как раз такие, чтобы и в поперечной волне переносился в точности такой же средний нормальный импульс, как и в продольной волне $\frac{E_\text{АК}}{C}$.

[EUgeneUS]

Anton_Peplov в сообщении #1725277 писал(а):

- Если мы занимаемся историей науки, то физику удобно делить на классическую и "новую" (ту, что после 1900 г.)

Только в этом случае физику и имеет смысл делить на "классическую" и "новую".
В этом случае имеется естественное разделение и хронологическое, и смысловое - т.н. "новая физика" описывает мир на масштабах, отличных от привычных.

Anton_Peplov в сообщении #1725277 писал(а):

- Если мы занимаемся не историей, а собственно физикой, то ...

.. то такая классификация просто не нужна. Единственно, где оправдано использование термина (термина, а не бытового слова) "классический" - это "классическая механика", чтобы различать с "квантовой механикой".

Anton_Peplov в сообщении #1725277 писал(а):

Очевидно, Штерн включает в классический случай и искривленное пространство-время ОТО.

Не нужно забывать, что слово "классический" имеет и бытовой, повседневный смысл:

Цитата:

В повседневной речи: традиционный, устоявшийся или привычный вариант чего-либо (например, классический костюм, классический случай).

И очевидно тут другое - употребление близко к этому смыслу, и слабо относится к вопросу классификации всех физических теорий на "классические" и "новые".

Кстати, мысль о том, что т.н. "новая физика" (которой сто лет в обед, вообще-то ) описывает мир на непривычных для людей масштабах (в отличие от т.н. классической) слышал в лекциях у кого-то из уважаемых популяризаторов физики, может быть у Семихатова, а может и у Бориса Штерна.

-- добавлено через 4 минуты --

Anton_Peplov
И ещё раз напомню, что эта дискуссия возникла из-за того, что Вы сомневались, относить или нет электродинамику к классической физике.
Теперь же мы обсуждаем совсем другой вопрос - относить или нет к классической физике теорию относительности (СТО, ОТО или обе). А электродинамика (классическая электродинамика, чтобы различать с КЭД) к классической физике относится в любом случае.

[Mikhail_K]

EUgeneUS
Передо мной лежит книга
Ахмедов. Лекции по теории относительности, классической электродинамике и гравитации
В ней "классическая электродинамика" излагается на релятивистском языке. Так что было бы странно такую "классическую электродинамику" относить к классической физике, а теорию относительности при этом не относить.
Или под классической электродинамикой Вы предлагаете понимать только ту часть электродинамики, которая не требует релятивистского языка?

[lel0lel]

(Оффтоп)

realeugene в сообщении #1725279 писал(а):

Оказывается, в твёрдом теле, при учёте квадратичных членов в деформациях по величине поперечного сдвига, возникают ещё дополнительно и нормальные напряжения, как раз такие, чтобы и в поперечной волне переносился в точности такой же средний нормальный импульс, как и в продольной волне $\frac{E_\text{АК}}{C}$.

Помню как-то на футболе -- приходишь поддержать команду, вдруг забивают нашим гол, но удар и комбинация получилась красивой)

[EUgeneUS]

EUgeneUS в сообщении #1725280 писал(а):

Единственно, где оправдано использование термина (термина, а не бытового слова) "классический" - это "классическая механика", чтобы различать с "квантовой механикой".

Немного добавлю.
С названиями теорий, особенно квантовых, вообще говоря, фантазия подкачала:
"Механика (Ньютона)" $\to$ "Квантовая механика"
"Электродинамика" $\to$ "Квантовая электродинамика"
"Теория поля" $\to$ "Квантовая теория поля"
И чтобы подчеркнуть различие к терминам слева зачастую добавляют слова "классическая".
Видимо, отсюда и возникает впечатление, что в "классические" относят и СТО с ОТО.
Плюс бытовое использование слова, чтобы опять же указать на неквантовый, но релятивистский случай, как в тексте Бориса Штерна выше.

Но не надо забывать, что "классическая механика" - это механика Ньютона плюс формализмы Лангранжа и Гамильтона. А преобразование Лоренца и прочий "релятивизм" в неё не включается.

-- добавлено через 12 минут --

Mikhail_K в сообщении #1725282 писал(а):

В ней "классическая электродинамика" излагается на релятивистском языке. Так что было бы странно такую "классическую электродинамику" относить к классической физике, а теорию относительности при этом не относить.

Ничего странного, классическая теория переформулирована на релятивистском языке (на языке теории из "новой физики"). И что?

"Формулировка квантовой механики через интеграл по траекториям — описание квантовой теории, которое обобщает принцип действия классической механики".
Это не повод КМ и КЭД относить к теориям классической физики

[Anton_Peplov]

EUgeneUS
Вы совершенно ни в чем меня не убедили. Цели убедить Вас я тоже не ставлю, поэтому выхожу из разговора. Каждый читатель темы может самостоятельно оценить аргументы сторон и разделить или не разделить любое из высказанных мнений.

[realeugene]

realeugene в сообщении #1725279 писал(а):

чтобы и в поперечной волне переносился в точности такой же средний нормальный импульс, как и в продольной волне $\frac{E_\text{АК}}{C}$.

Но есть нюанс. В поперечной волне среднее нормальное напряжение растягивающее, то есть она переносит отрицательный импульс и создаёт отрицательное давление. В продольной волне написанная выше автокорреляция переносит положительный импульс, то есть создаёт пложительное давление, но есть ещё и растяжения из-за осреднения квадратичного члена (одномерных) деформаций, как и поток упругой энергии в волне в дополнение к потоку кинетической. И в сумме, кажется, получается тоже отрицательное давление. И непонятнее всего тут со скоростью звука в соотношении потока энергии и импульса: кажется, там коэффициент порядка 2. Или нет. Сейчас не могу аккуратно проверить, может быть вернусь позже.

[EUgeneUS]

Процессы передачи энергии поперечной акустической волной в струне аналогичны процессам передачи энергии ЭМ-волной в длиной линии.
Это используется для визуализации процессов передачи энергии ЭМ-волной в длиной линии в следующем опыте (желающие могут поискать ролики а ютубе или соорудить самостоятельно):

1. В качестве струны используется довольно длинный и довольно массивный канат\веревка. Это снижает скорость поперечной волны до легко наблюдаемой глазом.
2. Один конец этой веревки можно дергать вверх-вниз и-или вправо-влево.
3. Другой конец веревки
а) либо можно жёстко закрепить
б) либо может двигаться свободно в плоскости, перпендикулярной веревке (хотя бы в одном направлении).
в) либо можно добавить демпфер.

Так вот. Если пустить одиночный импульс по этой конструкции, то он:
а) либо отразится от противоположной точки, форма импульса также отразится (если горб был направлен вверх, то обратно пойдет горб, направленный вниз, например).
б) либо отразится от противоположной точки, без изменения формы
в) либо полностью поглотится демпфером - если трение демпфера было правильно подобрано.

Что соответствует,
а) разомкнутой длинной линии
б) короткозамкнутой длинной линии
в) длинной линии с согласованной нагрузкой.

Кстати, во всех струнных музыкальных инструментах с резонирующим ящиком (акустические гитары, скрипки и всякие балалайки с гуслями) энергия колебаний струн передаётся резонатору через точку крепления.