Трудные темы курса классической механики: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
Перестановка разделов
Строка 1073:
 
====Задачи динамики====
По сути, любая проблема здесь сводится к одной из двух задач6прямойзадач: прямой и обратной. Чтобы не вносить лишний раз смятения впо части области терминологии , рассмотрим их в том же порядке, в которой они изложены в <ref name="Тарг"></ref>(Стр. 226), а именно:
 
'''Первая задача динамики''' состоит в том, чтобы, зная закон движения материальной точки (в том числе обязательно и её траекторию), определить действующую на неё силу
Строка 1079:
'''Вторая или основная задача динамики''' состоит в том, чтобы, зная действующие на материальную точку силы определить закон её движения.
 
Логически рассуждая следовало бы расставить эти задачи в обратном порядке.Дело в том, что закон движения точки в заданной системе координат, независимо от закона её движения, устанавливается однозначно , хотя и не всегда сразу с удовлетворительной точностью , но путём последовательных приближений с привлечением уточняющих сведений о принимающих участие силах.И потому перспективы благоприятного решения основной задачи динамики выглядят обнадёживающими.
 
Что касается первой задачи, то её решение заведомо неоднозначно, поскольку один и тот же закон движения может быть, как это было показано при рассмотрении вопроса о круговом маятнике, полученополучен с совершенно различными комбинациями действующих сил.
 
Зависимость траектории движения от системы координат, в которой эта траектория представлена, была подробно установлена выше.
Здесь срабатывает широко распространяемый в учебной и не только в учебной литературе по физике рассмотрения движения в так называемой "неподвижной" или "лабораторной" системе отсчёта, отождествляемой с самим ведущим рассмотрение вопроса. И это само по себе вполне допустимо, поскольку делает рассмотрение более наглядным.Опасность состоит в том, что в большом числе случаев такая система считается инерциальной. То есть по-прежнему, но без всяких оснований реанимируется ньютонова идея об абсолютном пространстве.И его свойства переносятся на систему отсчёта наблюдателя.
Использование сведений из закона движения, в котором учитывается не только траектория, но и также содержатся,возможно, в неявной форме, сведения о зависимости движения от времени, не снимает проблемы неоднозначности, поскольку не обеспечивает единственного правильного выбора из возможных альтернатив.
 
ВсёЗдесь срабатывает широко распространяемый в учебной и не только в учебной литературе по физике подход к рассмотрению движения в так называемой "неподвижной" или "лабораторной" системе отсчёта, отождествляемой с самим ведущим рассмотрение вопроса. И это само по себе вполне допустимо, поскольку делает рассмотрение более наглядным.Опасность состоит в том, что в большом числе случаев такая система считается инерциальной. Но всё получаемые при таком подходе решения могли бы стать правильными, если бы загодя были получены надёжные сведения о том, что в данном конкретном случае неинерциальностью "лабораторной" системы можно пренебречь.КВот чемутогда приводитко эабвениевсеобщему этогоудовлетворения правиламожно приводитбыло фотографиябы околобез полярнойзатруднений областивыражать звёздноговзаимодействие неба тел силами, сделаннаяа спри использовании законов Ньютона стало бы возможным решать как прямую, так и оченьобратную большойзадачи экспозициеймеханики.
 
Можно смело сказать о том, что в большинстве учебников по физике полностью игнорируется серьёзное требование об указании свойств избранной системы отсчёта и обосновании её выбора. Причиной этого является то обстоятельство, что автор учебника, и именно потому, что он автор, заранее знает все обстоятельства, связанные с рассматриваемым им вопросам. И проблемы обоснования допустимости излагаемых им положений для него просто не существует.
 
Так в большинстве случаев авторы не утруждают себя тем, чтобы разъяснить, к какой системе отсчёта следует отнести излагаемые им положения. Излюбленной авторами системой отсчёта является инерциальная система, неотъемлемыми признаками которой являются
прямолинейность и равномерность её движения.
 
Как хозяин положения автор имеет право заявить, что используемая им система является инерциальной потому, что он её сам так назвал.И это есть общий подход к изложению материала авторами с догматической ориентацией.
 
Проблема же состоит в том,что в реальной жизни любой, использующий знания из физики,не имеет в большом числе случаев никакой возможности влиять на наблюдаемые события.Что радикально меняет ситуацию, в которой ему приходится пользоваться полученной и получаемой им информацией. Вопрос о выборе системы отсчёта никто за него не решит и потому за ошибки он должен расплачиваться сам.
 
Так, рассматривая некое движение, он располагает возможностью с помощью линейки и хронометра установить с определённой точностью факт равномерности или неравномерности движения в пространстве времени.
 
Много сложнее решить вопрос о его прямолинейности, то есть отсутствии кривизны траектории. Поскольку , как показано выше, возможны такие траектории движения системы координат, в которой кривая траектория материальной точки будет отражаться, как прямая. И наоборот. Не говоря уже о том, что и при сравнении вида одной и той же траектории в двух инерциальных системах, её вид в каждой из них может неузнаваемо измениться.
 
Так возникает реальная проблема решения двух смежных вопросов: о критерии прямолинейности движения и об определении степени инерциальности избранной системы отсчёта. Из сказанного выше ясно, что решение этих принципиально важных задач следует искатьза пределами кинематики
 
<!--
К чему приводит эабвение этого правила приводит фотография около полярной области звёздного неба, сделанная с очень большой экспозицией.
 
Было бы нелепо использовать эту фотографию для вычисления центростремительной силы, якобы заставляющей вращаться звёзды вокруг Центра Мира на основании видимой их траектории.И эта ошибка проистекает из ошибочного представления о том, что фотоаппарат находился в не существующей в действительности инерциальной системе отсчёта.
 
Таким образом возникает общая для всей механики проблема поиска независимого от кинематических характеристик движения способа однозначного определения его причин.-->
 
====Аксиоматика вопроса о силах====