2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Прирост инертной массы - куда?
Сообщение03.10.2007, 20:22 


03/10/07
4
Прошу по возможности ответить - как в рамках современных возрений выглядит следующая ситуация.
Предположим следующее. Космический корабль ускорился до скорости, близкой к скорости света - соответственно, увеличение массы является существенным. Далее он движется без ускорения.
Внутри корабля астронавт сдвигает некий груз с места - то есть, воздействует на него с достаточной силой для того, чтобы груз сдвинулся. Сдвигает сначала в направлении, в котором ускорялся корабль, затем в ином другом направлении.
Вопрос: потребуются ли астронавту разные усилия в первом и втором случаях?
То есть, по сути, вопрос в следующем. Является ли прирост инертной массы, полученный за счет ускорения, векторной величиной?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение03.10.2007, 22:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18007
Москва
А с точки зрения космонавта никакого прироста массы нет. Ни скалярного, ни векторного. Так что ничего необычного он внутри корабля не заметит. Да и вообще никакого прироста массы нет, это кинетическая энергия растёт. Есть только масса покоя.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.10.2007, 20:36 


03/10/07
4
Спасибо за комментарий.
Но, с тем, хотелось бы развить поднятую тему.
По наличию/отсутствию прироста инертной массы как таковой можно рассуждать следующим образом.
Если понимать под понятием массы отражение вещественной наполненности объекта - то, разумеется, при условии неизменности структуры объекта его ускорение к никаким соответствующим изменениям привести не может. Но понятие инертной массы необходимо связывать с инерцией, то есть, наличием способности объекта сопротивляться изменению ранее достигнутых состояний - в том числе и пространственно-динамических состояний - так сказать, активно их сохранять. Вряд ли с таким свойством физических тел можно спорить - при том даже и опуская источники данного свойства.
Факт, что при ускорении объекта уровень его сопротивления происходящему ускорению растет. И чем ближе личная скорость объекта к скорости света, тем выше уровень сопротивления происходящему ускорению. Что, в конце-концов, приводит к невозможности данный рубеж пересечь. Разве нет? В противном случае что же мешает любому объекту ускоряться до бесконечности?
И как раз повышение уровня сопротивления со стороны ускоряемого объекта происходящему ускорению обзывается ростом инертной массы или, иначе, приростом инертной массы. То есть, здесь мы имеем реализацию присущего свойства.
Разумеется, специфика измерения массы разогнанного объекта заключается в замере его кинетической энергии. Но кинетическая энергия тут вторична. Она есть следствие уровня ускоряющей силы. А уровень потребной ускоряющей силы - для достижения определенной скорости - прямо зависит именно от инерции объекта, от его инертной массы.
По тезису "с точки зрения космонавта никакого прироста массы нет". Надо полагать Вы имеете в виду не субъективные ощущения космонавта, а физическую объективность. То есть, уточняя Ваш тезис, имеем то, что относительно корабля объекты, ускоряемые вместе с ним, не демонстрируют прирост инертной массы - то есть их практическая масса для космонавта практически есть масса покоя. (То есть, что косманавту подвинуть ящик в неразогнанном корабле, что в разогнанном до околосветовой скорости - разницы по уровню необходимой силы нет).
Для нерелятивистских скоростей всё верно - прироста инертной массы практически нет. То есть, он есть, но крайне незначителен. Поэтому при достаточно невысоких скоростях практическая масса объекта может приниматься равной его массе покоя. Корабль покоится или движется с малой скоростью, космонавт толкает груз и, с тем, ему надо преодолеть только саму инертную массу груза, равную его массе покоя. Но при околосветовой скорости - с которой движется и корабль, и всё, что внутри, прирост инертной массы касается и корабля, и всего, что внутри.
В проитвном случае приходим к такой возможности. Пусть к носу корабля приделана электромагнитная пушка. Длинная и мощная. Корабль у нас летит со скоростью 0,9с. А пушка разгоняет определенный снаряд до скорости 0,11с. Какая же скорость снаряда будет при его выходе из пушки?
Закон инерции максимально универсален и с тем устанавливает внутренние состояния объектов - которые определяются вариативностью свойства объектов сохранять достигнутые состояния - разумеется, за счет неких внешних источников соотвествующего воздействия. С тем инертные состояния объектов безотносительны. С какой системы отсчета вы бы на них не смотрели. Относительность проявляется только в ходе доступного способа замеров - то есть, если тормозим объект некоторой преградой, с тем замеряя силу, с которой при торможении объект действовует на преграду, то полученный результат будет зависеть также и от скорости преграды - в том же направлении, что и движение объекта.
Предположим, что существует датчик, каким-то образом способный в чистом виде - без встречных взаимодействий/воздействий - в режиме реального времени измерять уровень сопротивления объекта его ускорению в данный момент - то есть, его инертную массу с учетом прироста. Объект движется отдельно от нас. А приборчик со шкалой, на которой отображаются значения датчика, мы держим в руках. Надо полагать, особенность нашего движения на показания датчика влиять не будет.
Чтобы быть привязанным к системе отсчета, надо с ней взаимодействовать. Если представить, что пол в вагоне идеально скользкий, то объект, стоящий на этом полу, при начале движения вагона с вагоном двигаться не будет.
То же и для космического корабля. Представим его в виде пустой капсулы. Корабль покоится/не ускоряется. Внутри в невесомости болтается ящик. Корабль начинает ускоряться. Ящик не ускоряется - до тех пор, пока не вступит во взаимодействие с задней стенкой корабля. После чего они будут ускоряться совместно - корабль ускоряется двигателем, ящик ускоряется кораблем. И это состояние ускорения для них равнозначно. С тем и последствия должны быть равнозначными. То есть, прирост инертной массы распространяется и на сам корабль как целокупность, и на ящик. Закон инерции максимально универсален, и от него некуда спрятаться. И соответствующие эффекты должны проявляться в отношении всех объектов, по сути, двигающихся с околосветовой скоростью - вне зависимости как они друг с другом соотносятся.
Здесь можно интерпретировать мой первоначальный вопрос таким образом. Корабль летит с околосветовой скоростью. Необходимо подкорректировать курс при помощи боковых двигателей. Скажем, кораблю придается ускорение с вектором, перепендикулярным вектору движения с околосветовой скоростью. В этом случае корабль как целокупность какую инертную массу предъявит - с приростом или без?
Пример из жизни. Если вы играете в регби, и на вас несется восьмипудовый центровой, то если вы попробуете остановить его, встав на пути, то вам вряд ли хватит для этого сил. Скорее, он вас снесет. Если же вы расположитесь несколько сбоку и толкнете его в плечо, то снесете уже его. Эффект будет таким же, как если бы вы толкнули его мирно стоящего (то есть, он в виде сопротивления продимонстрирует вам инертную массу, практически равную его массе покоя).
Или я не прав?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.10.2007, 21:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18007
Москва
Слушайте, это всё пустая болтовня. Если Вы хотите разобраться в СТО, то обратите внимание, что одним из первых принципов СТО является принцип относительности: все физические законы во всех инерциальных системах отсчёта одинаковы. В частности, система отсчёта движущегося корабля ничем не хуже земной, и процесс ускорения первоначально покоившегося (в соответствующей системе отсчёта) тела выглядит абсолютно одинаково и в земной системе отсчёта, и в корабельной. И требует абсолютно одинаковых усилий.

Что касается примера со скоростями, то ведь в СТО дроугое правило сложения скоростей: если корабль относительно Земли движется со скоростью $u=0.9c$, а с него нечто запущено прямо вперёд со скоростью $v=0.11c$, то относительно Земли это "нечто" будет двигаться со скоростью $w=\frac{u+v}{1+\frac{uv}{c^2}}=\frac{1.01c}{1.099}<c$.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.10.2007, 16:09 


06/09/07
219
Diletant писал(а):
близкой к скорости света - соответственно, увеличение массы является существенным. Далее он движется без ускорения.

Никаккого "прирроста массы" не существует (опять путаница из-за плохих учитилей и плохих учебников). $E=mc^2/\sqrt{1-v^2/c^2}$ прироста массы не означает. Масса в ТО - инвариант. Так, что, уважаемый Космонавт, двигайте на здоровье. К тому же в Вашей системе координат даже прироста энергии, соответственно формуле, не произойдет. Ведь она (система) покоится.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group