Второй закон Ньютона

Николай Кладов

Это произведение будет удалено, как имеющее мало полезного смысла. 16.12.16. Нк

из Википедии:
"Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).

Масса материальной точки при этом полагается величиной постоянной во времени и независящей от каких-либо особенностей её движения и взаимодействия с другими телами"

Закон пишется как ускорение тела полученное от деления приложенной силы на массу.

Получается, что ускорение зависит от силы и массы.
Но это не всегда так. Ускорение вообще всегда вещь переменная. И постоянная она только в состоянии свободного падения тела, да и то на бумаге.
А при свободном падении тела - ускорение свободного падения от массы не зависит!
Таким образом мы уже имеем один и очень практически важный случай, когда второй закон напрямую - не работает.
В чем тут дело?

Дело все в том, что сила притяжения зависит от массы тела.
Википедия справедливо подмечает, оправдывая Ньютона, что масса эквивалент его
инертности.
Вот в этом то все и дело!
Когда сила действует на массу, она действует не на массу, а на силу инерции!
Сила - действует на силу.
И по мере того как тело начинает двигаться, его сила инерции - меняется.
При взаимодействиях не такой простой механизм, который описывается формулой из трех величин.
Вообще сила понимается нами, как эквивалент выделенной энергии и является статической. А при движении уже включаются понятия импульс (количество движения)
масса умноженная на скорость.
К тому же надо вводить понятие скорость действия силы.
И сила действия здесь растет в квадратной функции от скорости.
Впрочем сила инерции тоже.

Таким образом скорость тела мы видим как результат взаимодействия двух сил: действия и инерции (сопротивления), а не действия силы на массу.
Масса постоянна, а сила инерции - меняется.
Именно положительная разница этих сил - дает изменение скорости.
Напомним, результат действия силы это изменение скорости, направления или деформация.

Список читателей / Версия для печати / Разместить анонс / Заявить о нарушении

Другие произведения автора Николай Кладов

Рецензии

Написать рецензию

>Закон пишется как ускорение тела полученное от деления приложенной силы на массу.

Специально заглянул в имеющиеся у меня справочники и учебники по физике и нашел лишь одно определение второго закона Ньютона: сила есть произведение массы на ускорение. Это важно потому, что масса и ускорение первичны по отношению к силе. Если рассматривать закон в том виде который предлагаете Вы, то силу надо рассматривать как аккумулятор ускорения, и соответственно это уже не закон, а следствие из него.
Вообще я думаю, что такой проблемы не возникло бы, если бы в школе начинали изучения физики с простой древней задачи:
На ишаке из пункта А в пункт В отстоящий от первого на 950 метров перевозят 32 килограмма лепёшек с постоянной скоростью 2 м/с. Требуется узнать, какую при этом работу совершает ишак?
Решение этой задачи изменит Ваше представление о втором законе Ньютона.

Александр Захваткин 23.09.2015 00:51 • Заявить о нарушении

+ добавить замечания

Я тоже заглянул в справочник и нашел. как там сегодня трактуется формулы работы.
Получается, что данных недостаточно. Надо знать силу с которой многоуважаемый ишак тянул груз.
Вообще это расстояние груз мог пройти по инерции и не совершая работы.
А мог тащить в гору и работа была бы разной.
Работа это эквивалент затраченной энергии.
Из условий задачи вытекает, что достопочтенный ишак провел в пути 475 сек.
скорость ишака - 2 км в час ускорение 0.55 м /сек
получаем силу 32 кг х 0.55 = 17.7 х 950 = 16888.9 дж.

а вообще эти задача не имеет решения. тк. величину энергии затраченной ишаком измерить нэвазможна.

Николай Кладов 23.09.2015 08:05 Заявить о нарушении

Вы не обратили внимание важное условие - ишак двигался с постоянной скоростью, не по инерции, а просто не торопясь перебирал ножками, и как Вы правильно подсчитали за 475 секунд перетащил 32 кг лепешек из пункта А в пункт В.

Как Вы сами убедились в ньютоновской физике эта задача не имеет решения, но это вовсе не означает, что ишак не совершал ни какой работы.

Александр Захваткин 23.09.2015 10:33 Заявить о нарушении

Решения задача имеет и с физикой все правильно. Я заметил в условии постоянство скорости. В этом случае вся работа будет состоять в преодолении силы сопротивления, которая не известна и может быть разной.
А постоянство скорости на всем пути в реальном случае с ишаком не бывает, так как он стартует с нулевой скорости, а потом движется с постоянной.
Вообще вычисление работы это абстрактные математические вычисления в физике.

Николай Кладов 23.09.2015 11:28 Заявить о нарушении

Математика действительно абстрактна, а вот физика конкретна. Ишака кормить надо, так как он работает, а вычислить его реальные физические затраты мы не можем лишь по тому, что упрямый ишак не собирается бегать с ускорением, а этак не торопясь двигается с постоянной скоростью, что собственно ему запрещено ньютоновской физикой.
Если Вы считаете что это нормально, навязывать ишаку, свой образ жизни, ну тогда, вопрос не в физике, а в вере в неё. А это уже совсем разные вещи.

Александр Захваткин 23.09.2015 12:14 Заявить о нарушении

Почему ишаку запрещено двигаться с постоянной скоростью?

Николай Кладов 23.09.2015 13:26 Заявить о нарушении

А потому, что в этом случае работа будет равной нулю.

Это то как раз и есть особенность ньютоновской физики. В ней тела не могут двигаться с постоянной скоростью, иначе они не совершают работу, а то уже граничит с абсурдом.
Почему так произошло, это уже отдельный разговор.

Александр Захваткин 23.09.2015 18:22 Заявить о нарушении

Работа будет равна нулю, когда тело движется по инерции с постоянной скоростью и не преодолевая силу сопротивления (как комета в космосе)
А любое тело , в том числе и ишак, двигаясь с постоянной скоростью, будет выполнять работу по преодолению силы сопротивления, например пуля выпущенная из ружья.

Николай Кладов 24.09.2015 07:25 Заявить о нарушении

В подобных задачах, чтобы не напрягать учеников обычно пишут: силой трения можно пренебречь, так как она по сравнению с фактической силой по перемещению тела несоизмеримо мала.
Движение по инерции возможно только после того, как тело приобретает импульс движения, а ведь в рассмотренной задаче не говорится о том, что ишаку дали пинок, под действием которого он преодолевая силу трения двигался из точки А в точку В. В условии задачи недвусмысленно сказано - двигался с постоянной скоростью, не по инерции, а с каждым шагом отталкиваясь от земли. В этом случае силы трения лишь помогали ему двигаться, иначе бы он стоял на месте.
Если мы условия задачи подгоняем под наше понимание того как это могло бы происходить, это уже не наука, а гадание на "кофейной гуще".
Данная задача рассматривает вполне житейскую ситуацию с которой мы сталкиваемся ежедневно.
По нашим дорогам разрешено ездить с определенной скоростью. После того как мы разогнали автомобиль до разрешенной скорости мы переходим в режим равномерного движения. Если мы при этом выключим двигатель, то машина действительно будет двигаться по инерции, но с замедлением, так как в этом случае её энергию движения начнёт гасить сила сопротивления. Но как показывает практика в таком режиме редко можно преодолеть более 500 метров, после чего, надо снова включать двигатель и придавать машине новый импульс движения. Ездить в таком режиме - это можно сума сойти.
Обычно после выхода на заданную скорость водитель её не меняет и едет с ней до пункта назначения, и двигатель при этом работает без остановки. Бензина при этом сжигается прямо пропорционально преодолённому расстоянию, надо полагать что израсходован он на совершение работы по перемещению машины из пункта А в пункт В. А вот рассчитать эту работу невозможно, так как современная классическая физика позволяет определять работу тела только двигающегося с ускорением, а при его отсутствии работа превращается в ноль. Но бензин то на что-то расходуется?

Александр Захваткин 24.09.2015 14:29 Заявить о нарушении

Силой трения пренебрегать в этом случае - не надо. Во всех реальных случаях: будь то ишак по дороге, или автомобиль или самолет в воздухе, а еще показательней: корабль плывущий по морю - всегда при движении с постоянной скоростью работа состоит только в том, что преодолевается сопротивление среды или сила трения.
А ее вычислить очень трудно.

Николай Кладов 24.09.2015 15:42 Заявить о нарушении

Я не утверждал, что бывают случаи, когда исчезает сила трения, просто в школьной практике часто исключают те или иные факторы при расчете, из-за их малости по сравнению с искомой величиной. Это обычная практика.

Очевидно Вам трудно понять алгоритм решения обсуждаемой задачи. Полное её решение приведено в моей работе "Наука и вера" (http://www.proza.ru/2015/09/23/1950).
Продолжение дискуссии будет иметь смысл, когда Вы с ним ознакомитесь.

Александр Захваткин 24.09.2015 17:28 Заявить о нарушении

Захватывающий диалог.
Захваткин, ты прав! Но не совсем...работа не только произведение силы на путь, но и энергия...и вообще термин работа - рабский термин...ишак в любом случае прилагает Усилие!!! и груз давит на него и сила тяжести и собственное усилие и поверхность дороги и нормальная составляющая дороги и один несчастный ишак преодолевает столько трудностей, а ему так не хочется...но движущая сила - хлыст погонщика играет решающую роль и он уныло бредёт и бредёт...

Ольга Крюкова 22.07.2016 11:39 Заявить о нарушении

+ добавить замечания

Написать рецензию Написать личное сообщение Другие произведения автора Николай Кладов