Движение по окружности - какие силы куда что двигают?

[PapaKarlo]

t3rmin41 в сообщении #245641 писал(а):

И вы хотите сказать, что природа центробежной силы и центростремительной не одна и та же? :]

Безусловно, природа этих сил различна.

1. Силы уравновешиваются, значит, они приложены к одному и тому же телу. Это, безусловно, не означает, что силы обязаны иметь разную природу, но означает возможность разной природы этих сил. И уж безусловно означает, что это - разные силы, а вовсе не одна и та же сила, как Вы предполагали:

t3rmin41 в сообщении #245314 писал(а):

Вы говорите что центростремительная сила в ИСО $\neq$ центробежная сила в НИСО, хотя это одна и та же сила - сила, которая заставляет двигаться тело по окружности.

2. Центростремительная сила обусловлена взаимодействием тел, а центробежная сила - сила инерции - нет. В этом качественное различие этих двух сил.

3. Центростремительная сила вводится для описания существующего независимо от нашего выбора (например, выбора от СО) физического явления. Центробежная сила инерции вводится для описания явлений именно с использованием СО определенного рода - неинерциальных СО; причем не только тех явлений, к которым имеет отношение центростремительная сила.

Так что это принципиально различные силы, причем принципиально разной природы (предполагаем, что мы рассматриваем вопрос с точки зрения классической физики).

t3rmin41 в сообщении #245641 писал(а):

в ИСО центростремительная сила уравновешивается той же силой трения покоя.

Если бы ЦС уравновешивалась, то тело двигалось бы без центростремительного ускорения. По условию это не так.

[t3rmin41]

Записываем 2-ой закон Ньютона для ИСО:

тело движется по окружности => у него есть центростремительная сила, которая равна суперпозиции всех сли

$\vec{F_c}=\vec{F_g}+\vec{N}+\vec{F_{fr}}$

плоскость горизонтальня, поэтому не берём в расчёт $\vec{F_g}+\vec{N}$:

$\vec{F_c}=+\vec{F_{fr}}$

Так как "Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону"(с)

по проекциям, направив ось $Ox$ по действию центростремительной силы

$F_{cx}=-F_{frx}$

Для НИСО:

тело не движется => суперпозиция сил равна нулю:

$\vec{F_{cb}}+\vec{F_g}+\vec{N}+\vec{F_{fr}}=0$

опять же, плоскость горизонтальня, поэтому не берём в расчёт $\vec{F_g}+\vec{N}$:

$\vec{F_{cb}}+\vec{F_{fr}}=0$

по проекциям, направив ось $Ox$ по действию центробежной силы:

$F_{cbx}+F_{frx}=0$
$F_{cbx}=-F_{frx}$

С этим согласны?

[ewert]

t3rmin41 в сообщении #245763 писал(а):

"Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону"(с)

Чей это, любопытно, (с)?

[Maslov]

t3rmin41 в сообщении #245763 писал(а):

Записываем 2-ой закон Ньютона для ИСО:

тело движется по окружности => у него есть центростремительная сила, которая равна суперпозиции всех сли

$\vec{F_c}=\vec{F_g}+\vec{N}+\vec{F_{fr}}$

Это не 2-й закон Ньютона. Тут у Вас какой-то фундаментальный пробел.
А что означает загадочная фраза "у него есть центростремительная сила"? Тело не есть Властелин Силы. Сила на него действует.

По поводу силы трения покоя (играющей в данном случае роль центростремительной): нет там никакой другой внешней силы, приложенной к телу и направленной в противоположную сторону. Маленькие зубчики на поверхности опоры зацепляются с маленьким зубчиками на поверхности тела и заставляют тело двигаться вместе с опорой
Если спроецировать Ваше уравнение для ИСО на ось x, получим $F_c_x=F_f_r_x$, никак не $F_c_x=-F_f_r_x$

[t3rmin41]

Цитата:

Это не 2-й закон Ньютона. Тут у Вас какой-то фундаментальный пробел.

Скорее, это у вас фундаментальный пробел.

"Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается"(с)

$\sum\limits_{i=1}^n \vec{F_i}=m\vec{a}$

Цитата:

Сила на него действует.

Да, это имел в виду.

Цитата:

По поводу силы трения покоя (играющей в данном случае роль центростремительной): нет там никакой другой внешней силы, приложенной к телу и направленной в противоположную сторону. Маленькие зубчики на поверхности опоры зацепляются с маленьким зубчиками на поверхности тела и заставляют тело двигаться вместе с опорой

Т.е. по вашему $\vec{F_c}=\vec{F_{fr}}$ (тут я согласен) и сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила? :] Так в таком случае все бы тела разгонялись бы, придай мы им сколько угодно малое ускорение, если по-вашему сила трения направлена в ту же сторону, что и внешняя сила.

[venco]

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Т.е. по вашему $\vec{F_c}=\vec{F_{fr}}$ (тут я согласен) и сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила? :] Так в таком случае все бы тела разгонялись бы, придай мы им сколько угодно малое ускорение, если по-вашему сила трения направлена в ту же сторону, что и внешняя сила.

Сила трения в данном случае и есть центростремительная сила. Не добавочная сила, равная силе трения, а она и есть.
Центростремительная сила - это просто название какой-нибудь реальной силы (или суммы реальных сил), которая направлена к центру кругового движения.
Между словами "центростремительная" и "трения" в данном случае такая же связь, как и между словами "вертикальная" и "гравитации" при рассмотрении свободного падения.

[Maslov]

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Т.е. по вашему $\vec{F_c}=\vec{F_{fr}}$ (тут я согласен) и сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила? :]

Пожалуйста, хотя бы один раз прочитайте мое сообщение ЦЕЛИКОМ. Я не утверждаю, что центростремительная сила направлена в том же направлении, что и сила трения покоя. Я утверждаю, что сила трения покоя - это и есть в данном случае центростремительная сила, и никакой другой центростремительной силы тут нет.

-- Ср сен 23, 2009 19:04:43 --

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Так в таком случае все бы тела разгонялись бы, придай мы им сколько угодно малое ускорение...

Это "масло масляное". Естественно, что если телу придано ускорение, имеющее положительную проекцию на вектор скорости, тело разгоняется.

t3rmin41, скажите, пожалуйста, в ИСО чему равно ускорение тела, движущегося по окружности с постоянной угловой скоростью?

[PapaKarlo]

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Скорее, это у вас фундаментальный пробел. "Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается"(с)

Ну, здесь Вы неправы - замечание о пробеле было сделано по поводу приведенного Вами выражения, отражающего лишь принцип суперпозиции и ко второму закону Ньютона отношения не имеющего; Вы же почему-то пытались всех убедить, что этим выражением Вы записываете именно

t3rmin41 в сообщении #245763 писал(а):

2-ой закон Ньютона для ИСО

t3rmin41, Вы употребляете два термина: "сила трения" и "внешняя сила". Что Вы подразумеваете под "внешней силой" при рассмотрении системы "центрифуга - тело на центрифуге" в ИСО?

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Т.е. по вашему $\vec{F_c}=\vec{F_{fr}}$ (тут я согласен) и сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила? :] Так в таком случае все бы тела разгонялись бы, придай мы им сколько угодно малое ускорение, если по-вашему сила трения направлена в ту же сторону, что и внешняя сила.

Из Вашего сообщения следует, что $\vec{F_c}$обозначает центростремительную силу, а $\vec{F_{fr}}$ - силу трения, причем Вы соглашаетесь как минимум с тем, что эти два вектора равны (хотя, судя по всему, не соглашаетесь, что эти два обозначения описывают одну и ту же силу, называемую разными именами). Что же в таком случае означает Ваш вопрос "по вашему ... сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила?", из положительного ответа на который по Вашему следует некорректный вывод? Не получается ли, что Вы согласны с некорректным по Вашему мнению утверждением?

Что касается Вашего предположительного несогласия о том, что $\vec{F_c} и $\vec{F_{fr}}$ суть одна сила (поправьте меня, если я ошибся), то если это так, запишите, чему равно ускорение тела массы $m$, движущегося равномерно по окружности радиуса $R$ со скоростью $v$, а также выражение для центростремительной силы, силы трения (движение по окружности есть движение тела вместе с вращением центрифуги) и упомянутой Вами внешней силы. Все в ИСО, начало отсчета СК этой ИСО - центр окружности. Если Вы это правильно сделаете, я уверен, что многие Ваши возражения снимутся сами собой.

[t3rmin41]

Цитата:

сила трения направлена в том же направлении, что и центростремительная сила?

В проекции я записал, что сила трения направлена противоположно центростремительной. В ИСО.

Цитата:

ко второму закону Ньютона отношения не имеющего

Прочитайте формулировку 2-ого з.Ньютона для нескольких сил.

Цитата:

причем Вы соглашаетесь как минимум с тем, что эти два вектора равны

по модулю - равны. По направлению - нет. В ИСО.

Цитата:

ИСО чему равно ускорение тела, движущегося по окружности с постоянной угловой скоростью?

$\vec{a}=\frac{v^2}{R}\vec{n}$. Это вы не знали?

[Maslov]

t3rmin41 в сообщении #246070 писал(а):

$\vec{a}=\frac{v^2}{R}\vec{n}$. Это вы не знали?

Замечательно! Ответьте, пожалуйста, еще на один вопрос. Согласны ли Вы со следующим утверждением: для системы "центрифуга-тело" в обеих системах отсчета сила трения покоя играет роль центростремительной силы (= является центростремительной силой) и никаких других центростремительных сил, действующих на тело, нет
?

[PapaKarlo]

t3rmin41, к сожалению, Вы неаккуратно излагаете Ваши соображения, поэтому они формально противоречивы. А математика (язык физики) - вещь весьма формальная, она не предполагает догадок, кто что подумал, записав некоторые математические конструкции. Ниже - иллюстрации.

t3rmin41 в сообщении #246070 писал(а):

В проекции я записал, что сила трения направлена противоположно центростремительной. В ИСО.

t3rmin41 в сообщении #245883 писал(а):

Т.е. по вашему $\vec{F_c}=\vec{F_{fr}}$ (тут я согласен)

Здесь Вы явно выразили согласие с равенством двух векторов. Поэтому ни о какой противоположной направленности речи быть не может. "Запись утверждения в проекции" - умиляет.

t3rmin41 в сообщении #246070 писал(а):

по модулю - равны. По направлению - нет.

Аналогично. Если Вы имели в виду равенство модулей, то так и надо писать - хоть словами, хоть математическими знаками. И не записывать равенство векторов. Тем более, что противоположную направленность можно было выразить, добавив лишь один символ.

Другие примеры противоречий в Ваших высказываниях - например, Ваш удивленный вопрос о том, с чем Вы выражаете согласие, я уже приводил.

t3rmin41 в сообщении #246070 писал(а):

$\vec{a}=\frac{v^2}{R}\vec{n}$. Это вы не знали?

Речь не о том, что я знал, а чего не знал. Прочтите, пожалуйста, еще раз мою просьбу:

PapaKarlo в сообщении #245963 писал(а):

запишите, чему равно ускорение тела массы $m$, движущегося равномерно по окружности радиуса $R$ со скоростью $v$, а также выражение для центростремительной силы, силы трения (движение по окружности есть движение тела вместе с вращением центрифуги) и упомянутой Вами внешней силы. Все в ИСО, начало отсчета СК этой ИСО - центр окружности

и обратите внимание, что в Вашей, безусловно, верной, но не отвечающей на вопрос формуле нет массы тела, нет сил, о которых идет речь в теме. Попробуйте еще раз.

Кроме того, Вы так и не ответили на вопрос

PapaKarlo в сообщении #245963 писал(а):

Что Вы подразумеваете под "внешней силой" при рассмотрении системы "центрифуга - тело на центрифуге" в ИСО?

t3rmin41 в сообщении #246070 писал(а):

Прочитайте формулировку 2-ого з.Ньютона для нескольких сил.

Дайте ссылку, прочту, хотя я сильно сомневаюсь, что обнаружу что-либо новое. Но пока в формулировке отсутствует производная импульса или хотя бы ускорение - как это имеет место быть в некоторых Ваших формулировках - речь не идет о втором законе Ньютона, сколько бы сил не фигурировало. Например, в этом Вашем сообщении нет ни одного выражения для ИСО, следующего из второго закона Ньютона - вопреки Вашим комментариям.