Что такое скорость?

[serval]

Скорость в механике, по определению, измеряется относительно начала отсчета. Если вы наблюдаете движущееся тело - значит вы и есть это начало. Что непонятного?

Цитата:

Если дана одна материальная точка

Этакая "вещь в себе"? Чисто пофилософствовать?

Цитата:

Две материальные точки различные по массе

А почему 2 одинаковые по массе не дают такой возможности?

Цитата:

А скорость чего можно вычислить в пустом пространстве

Когда говорят о "пустом пространстве", то подразумевают лишь пренебрежимую слабость полей.

[epros]

anik в сообщении #450126 писал(а):

Если нас интересует расстояние между Землёй и Юпитером, то это расстояние и нужно брать непосредственно.

Любопытно, что бы это значило. Что ж, давайте попробуем "взять непосредственно". Итак, чему же равно расстояние между Землёй и Юпитером?

anik в сообщении #450269 писал(а):

От Вашей системы "вешек", неподвижных по определению, опять попахивает идеей эфира.

Наверное, как-то неправильно нюхаете.
Вот смотрите: Система Земли - это по определению такая система, в которой каждая частичка Земли неподвижна: и тот кусочек, на котором стоит статуя Свободы, и тот кусочек, на котором стоит памятник Минину и Пожарскому. Можете найти в этой системе столько "вешек", сколько Вам нужно для реального измерения.

anik в сообщении #450269 писал(а):

Механическое движение это изменение взаимного расположения тел (материальных точек) с течением времени.

Вот именно, что взаимного. Т.е. "изменение расположения" тела всегда определяется относительно чего-то. И это что-то - и есть система отсчёта. Вот Вы, например, сейчас у памятника Минину и Пожарскому, а через минуту - у мавзолея. Стало быть Ваше "расположение" относительно Земли изменилось.

anik в сообщении #450269 писал(а):

Если даны две материальные точки, то между ними уже определено некоторое расстояние, которое может изменяться со временем.

Вы забыли про линейку. Без неё Вы расстояние между двумя точками не определите. Когда есть точки, но нет линейки, то это называется неметрическим пространством.
Кстати, "изменяться со временем" - это тоже слова не без подвоха. Чтобы они приобрели смысл, Вам нужно уточнить, как именно Вы собираетесь измерять время.

[anik]

EEater в сообщении #450294 писал(а):

anik в сообщении #450269 писал(а):

Я думаю так: пустое, т.е. геометрическое пространство однородно и изотропно, и только материя расположенная в пространстве наполняет его конкретным физическим содержанием.

И для чего сие глубокомысленное суждение нужно?

Для того, чтобы Вы не полагали будто я считаю, что пространство это клюквенный кисель.

-- Чт май 26, 2011 18:12:43 --

serval в сообщении #450305 писал(а):

Скорость в механике, по определению, измеряется относительно начала отсчета. Если вы наблюдаете движущееся тело - значит вы и есть это начало. Что непонятного?

Я наблюдаю движущийся поезд из самолёта, а Вы сидите в вагоне этого поезда и тоже его наблюдаете. Означает ли это, что поезд одновременно имеет разные скорости? Сначала надо определиться: о какой скорости поезда идёт речь.

-- Чт май 26, 2011 18:28:14 --

anik в сообщении #450269 писал(а):

Две материальные точки различные по массе дают возможность однозначно связать с ними вектор и ось системы координат.

serval в сообщении #450305 писал(а):

А почему 2 одинаковые по массе не дают такой возможности?

Две одинаковые по массе точки не дают возможность однозначно связать с ними вектор потому, что это не упорядоченная пара точек. Есть два варианта определения начала и конца вектора и оба эти варианта равноправны. Ось системы координат связать с такой парой можно, а однозначно ориентировать эту ось нельзя. Но, природа и здесь мудра. В этом случае система симметрична и обе точки равноправны.

[serval]

Цитата:

Я наблюдаю движущийся поезд из самолёта, а Вы сидите в вагоне этого поезда и тоже его наблюдаете.

Вам нет до меня никакого дела. Вы же не требуете для измерения скорости падающей капли, чтобы на каждой дождинке сидел маленький человечек.

Цитата:

Означает ли это, что поезд одновременно имеет разные скорости?

Конечно, в разных системах отсчета он имеет разные скорость.
Если вы будете убегать от поезда на дрезине, то ваши шансы выжить будут выше, чем если вы будете мчаться на той же дрезине с той же скоростью но навстречу поезду - именно потому, что скорость наехавшего на вас поезда будет разной в разных системах отсчета.

Цитата:

Сначала надо определиться: о какой скорости поезда идёт речь.

О той, которую вы наблюдаете.

Цитата:

Две одинаковые по массе точки не дают возможность однозначно связать с ними вектор потому, что это не упорядоченная пара точек.

Массе нет никакого дела до упорядочивания. Упорядочиваете точки только вы и лишь своим произволом - можете задать вектор с началом в Сириусе и Концом в Бетельгейзе совершенно не заботясь их массами.

[anik]

serval в сообщении #450391 писал(а):

Массе нет никакого дела до упорядочивания. Упорядочиваете точки только вы и лишь своим произволом - можете задать вектор с началом в Сириусе и Концом в Бетельгейзе совершенно не заботясь их массами.

Сириус и Бетельгейзе это упорядоченная пара объектов, благодаря чему и есть возможность дать им различные имена. Я имел в виду упорядочивание материальных точек по массе. Если массы одинаковы, то упорядочить по массе их нельзя. Представьте себе два "одинаковых" шарика от шарикоподшипника (одинаковых настолько, что вы не сможете с помощью органов чувств отличить один шарик от другого).
Можете ли вы этим двум шарикам однозначно сопоставить различные имена? Иногда мы даже близнецов путаем между собой.

[Nemorozov]

anik в сообщении #450378 писал(а):

Две одинаковые по массе точки не дают возможность однозначно связать с ними вектор потому, что это не упорядоченная пара точек. Есть два варианта определения начала и конца вектора и оба эти варианта равноправны. Ось системы координат связать с такой парой можно, а однозначно ориентировать эту ось нельзя. Но, природа и здесь мудра. В этом случае система симметрична и обе точки равноправны.

А почему критерием начала координат не может служить размер? Два одинаковых по массе тела могут иметь разные плотности, и, как следствие, разные размеры. Почему в качестве начала координат нельзя взять то тело, которое больше по размеру?

[serval]

Цитата:

Сириус и Бетельгейзе это упорядоченная пара объектов, благодаря чему и есть возможность дать им различные имена.

Вывернуто наизнанку. Тот, кто дал им имена понятия не имел об их физических параметрах - он мог с равным успехом назвать их "1-й и 2-й" или наоборот.

[anik]

Nemorozov в сообщении #450407 писал(а):

А почему критерием начала координат не может служить размер? Два одинаковых по массе тела могут иметь разные плотности, и, как следствие, разные размеры. Почему в качестве начала координат нельзя взять то тело, которое больше по размеру?

Упорядочивать материальные объекты (тела) можно по любому свойству. Материальные точки мы можем упорядочить только по массе, других свойств материальные точки не имеют. Для пары материальных точек с одинаковой массой, мы не можем однозначно определить какая из них первая, а какая - вторая.

-- Чт май 26, 2011 19:43:05 --

serval в сообщении #450411 писал(а):

Цитата:

Сириус и Бетельгейзе это упорядоченная пара объектов, благодаря чему и есть возможность дать им различные имена.

Вывернуто наизнанку. Тот, кто дал им имена понятия не имел об их физических параметрах - он мог с равным успехом назвать их "1-й и 2-й" или наоборот.

Я о том же. Различным объектам можно дать различные имена (не важно какие). Бывает так, что два объекта мы не можем отличить друг от друга (две материальные точки с равными массами), как им дать различные имена?

-- Чт май 26, 2011 19:54:17 --

serval в сообщении #450391 писал(а):

Конечно, в разных системах отсчета он имеет разные скорость.
Если вы будете убегать от поезда на дрезине, то ваши шансы выжить будут выше, чем если вы будете мчаться на той же дрезине с той же скоростью но навстречу поезду - именно потому, что скорость наехавшего на вас поезда будет разной в разных системах отсчета.
Цитата:
Сначала надо определиться: о какой скорости поезда идёт речь.
О той, которую вы наблюдаете.

Прежде чем говорить о скорости поезда, нужно сначала определить о какой скорости поезда идет речь, т.е. определиться с системой отсчёта. Я это и имел в виду, иначе мы будем спорить о разных предметах.

[anik]

Скорость поступления вопросов превышает скорость моих ответов на них. Чтобы не уйти от темы, я конкретнее обозначу проблему. В физике существуют определения скорости как производной от пути (дуговой координаты) по времени, как векторной производной от радиус-вектора по времени. Эти определения приводят к понятию скорости как вектора. У меня нет возражений к представлению скорости как вектора, но для того, чтобы определить скорость как вектор, нужно предварительно задать систему отсчёта. Вот здесь (на мой взгляд) и возникает проблема выбора системы отсчёта. Как связать систему отсчёта с системой материальных точек в пространстве. На Земле мы связываем систему отсчёта с поверхностью Земли, и нет проблем. Но в пространстве нет поверхности Земли, нет расставленных неподвижных вешек. В пространстве есть только изучаемая система материальных точек, Солнечная система, например. Систему отсчёта приходится связывать с материальными точками самой изучаемой системы. Итак, вопрос: как предварительно задать систему отсчёта, с чем связать её начало.
В самом начале я такой вопрос не ставил, а привел определение относительной скорости как производной по времени от расстояния (скаляр). Вот здесь (на мой взгляд) другая проблема. Относительная скорость существует наряду с векторной (абсолютной) скоростью. Одна из них никак не исключает другую, это различные понятия. Приведу аналогию. Можно задать треугольник по трём сторонам, можно задать треугольник координатами точек, если задана система координат. От того, что мы задали отрезок координатами точек его на концах, ведь понятие длины отрезка не исчезает? Так же и векторная скорость не исключает относительной скорости.

[Алия87]

anik писал(а):

Итак, вопрос: как предварительно задать систему отсчёта, с чем связать её начало.

Выбирают такую систему отсчёта и её начало так, чтобы решение некоторой задачи выглядело наиболее простым способом. Например: для расчёта орбит ИСЗ удобно использовать геоцентрическую СО, для расчёта орбиты астероида или кометы удобно использовать гелиоцентрическую СО. Для расчёта движения поезда удобно использовать СО связанную с поверхностью Земли начало которой разместили в станции отправки поезда. То есть, выбор той или иной системы отсчёта или той или иной системы координат продиктован удобством решения конкретной задачи.

[anik]

Алия87 в сообщении #450461 писал(а):

То есть, выбор той или иной системы отсчёта или той или иной системы координат продиктован удобством решения конкретной задачи.

Вопрос удобства это, конечно, хорошо, но не очень. Как заранее узнать, что удобно для конкретной задачи. Неужели нет общих рекомендаций на этот счёт? У меня, например, они есть.

[Munin]

anik в сообщении #450444 писал(а):

В пространстве есть только изучаемая система материальных точек, Солнечная система, например. Систему отсчёта приходится связывать с материальными точками самой изучаемой системы. Итак, вопрос: как предварительно задать систему отсчёта, с чем связать её начало.

Ваша ошибка в слове "предварительно". Так как раз и не делают. То есть на первом этапе движение системы материальных точек, таких как Солнечная система, изучают именно по набору расстояний между точками, и их изменений. И только после этого вводят систему отсчёта, связанную с центром масс системы. Но это всё предварительная техническая работа, она мало интересна, и в базовые учебники по механике она не попадает. Будете углублённо готовиться в специалисты по небесной механике - со всем этим познакомитесь.

[serval]

Цитата:

Упорядочивать материальные объекты (тела) можно по любому свойству.

Вам дали несколько яблок и попросили их пересчитать. Для этого вы станете их взвешивать или измерять? Уверен, что не станете. Просто упорядочите их при помощи указательного пальца правой руки - 1-е, 2-е, 3-е ... - не морочясь никакими их свойствами.

Цитата:

Относительная скорость существует наряду с векторной (абсолютной) скоростью.

А зачем она нужна если можно обойтись без нее?

[epros]

anik в сообщении #450444 писал(а):

На Земле мы связываем систему отсчёта с поверхностью Земли, и нет проблем. Но в пространстве нет поверхности Земли, нет расставленных неподвижных вешек.

Эта проблема в значительной степени надумана. Например, если мы хотим рассмотреть движение спутника в системе Земли, то тот факт, что спутник движется там, где "Земной тверди" как таковой уже нет, не является таким уж непреодолимым препятствием. Как я говорил раньше, достаточно поставить на пути спутника воображаемые "вешки", жёстко связанные с системой Земли. Как это сделать? Да просто определить точку, расстояния от которой до любых точек "Земной тверди" неизменны. С определённой степенью точности (достаточно высокой) это можно сделать. Проблемы могут начаться тогда, когда жёсткую по Борну систему отсчёта определить становится невозможно. В таких (достаточно экзотических) случаях придётся специально оговоривать как именно строится система отсчёта.

[serval]

Цитата:

Как связать систему отсчёта с системой материальных точек в пространстве.

Свяжите любым удобным вам способом. Например, из соображений простоты решения какой-либо конкретной задачи.

Цитата:

как предварительно задать систему отсчёта, с чем связать её начало.

Свяжите хоть с любимым креслом, в чем проблема?

Цитата:

Можно задать треугольник по трём сторонам

Можете показать как это сделать?

Цитата:

(абсолютной) скоростью

В силу полного равноправия всех инерциальных систем отсчета, никакой "абсолютной" скорости не существует - любая скорость измеряется относительно чего-то.