Трудные темы курса классической механики/Динамика: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
Правка
→‎Силы: Правка
Строка 98:
Человек научился в процессе цивилизованного развития, в первую очередь в процесс научно-технической революции использовать понятие о силе для решения множества поставленных им перед собой задач.
 
Однако вопрос о причинах возникновения силы, выходит за рамки не только физики, но и вообще за рамки науки. И это, в частности, является причиной того, что некоторые представители учёного мира в наше время вынужденно обращаются к религии, пусть даже не в тех примитивных формах, в каких она выражается в существующих конфессияконфессиях.<ref name="Морленд"></ref>
<ref name="Капра"></ref>
В физике в настоящее время существует разделение сил на две принципиально различающиеся категории
 
''''Активные силы''''
В физике в настоящее время существует разделение сил на две принципиально различающиеся категории.К первой их них относятся силы, описывающие взаимодействие между телами или порождаемыми ими силовыми полями.Такие силы не имеют своего названия и очень часто называются просто силами. Что нередко ведёт к недоразумениям и потому в этой книге такие силы будут называться "активными силами".
Эти силы по своему происхождению могут иметь различную природу: электрические, магнитные, гравитационные, осмотические, силы Ван дер Ваальса и т.д. и т.п.
Все они могут быть сведены (пока)лишь к трём , не сводимым к более фундаментальным силам, которыми являются силы ''электрические,гравитационные и силы слабого взаимодействия'', (последние убывают с расстоянием чрезвычайно быстро и проявляющиеся лишь в масштабах атомного ядра и ).
 
Далеко не всегда целесообразно и, более того, возможно проводить такое сведение, и потому во множестве практически интересных случаев пользуются представлениями о специфической для данной задачи силе.Так, например, для расчёта прочности опорных конструкций достаточно располагать данными о предельно допустимой для них ''силовой нагрузке'', не задаваясь вопросом о причинах их прочности на уровне электрического взаимодействия молекул материала, из которого сделаны эти конструкции.
 
Активные силы обладают тем свойством, что они, по крайней мере принципиально, могут быть без исключения обнаружены при достаточно тщательном анализе ситуации со взаимодействием тел. Их действие может по Второму закону Ньютона изменить вектор скорости движения тела, создав соответствующее ускорение.Собственно, этим и оправдывается их наименование, как сил активных.
При этом активные силы продолжают действовать и без того, чтобы изменять скорость движения тела.
 
''''Силы инерции''''
ОтличаютсяВ темпротивоположность активным силам, силы инерции проявляются только в случае движения тела с ускорением, что их причиной является неинерциальность системы отсчёта. Собственно говоря, их присутствие является основным признаком, позволяющим назвать такую систему отсчёта неинерциальной.Появление этих сил имеет под собой вполне материальную основу.

В некоторых случаях их появление вызвано ''активными силами'', действующими на материальное тело, вызывающиевызывающими его ускорение. и, соответственно, делающими систему координат, связанную с таким телом, неинерциальной.
 
Альтернативой такому виду движения тела служит движение с поворотом, при котором меняется направление вектора скорости.Типичным случаем такого движения является Земля. Здесь причиной её кругового ускорения является не внешняя сила, но полученный ею на стадии формирования , как небесного тела, ''момент количества движения.''И это обстоятельство служит поводом для того, чтобы утверждать, что силы инерции в некоторых случаях не подчиняются Третьему закону Ньютона.
 
В чистом виде это наблюдается в том случае, когда такая система координат получает ускорение, влияющее только на величину вектора её скорости, но не на его направление.
 
Альтернативой такому виду движения тела является движение с поворотом, при котором меняется направление вектора скорости.
В противоположность распространённой терминологии, в данной книге мы будем считать поворот более общим понятием, чем вращение, которое будем считать его частным видом, то есть законченным и , в ряде случаев, повторяющимся поворотом.
 
Строка 185 ⟶ 190 :
И можно лишь вместе с Эёнштейном удивиться этому.
 
<!-- -->
 
Вернёмся теперь к рассмотренному выше способу создания круговой траектории , но совершенно иным техническим способом.
В котором эта траектория была создана не путём равномерного движения тела по окружности, а путём сложения двух его движений в пространстве, каждое из которых было неравномерным, с остановкой и сменой направления, но происходящим по прямой линии.
Строка 194 ⟶ 199 :
 
Прямой противоположностью этого способа обеспечения движения тела по круговой траектории является выше рассмотренный ''круговой маятник.'' Там, со сделанными оговорками, центростремительная сила «материально обеспечена», в то время как с помощью соответствующей математической операции можно разложить её на две взаимно перпендикулярные составляющие. Которые в точности описываются уравнениями движения тела во втором из рассмотренных случаев.
-->
 
[[File: Pict. Attention.jpg|thumb| left| 50 px]]
Для дальнейшего рассмотрения этот пример важен тем, что для того, чтобы при сделанных со ссылками на философию оговорками считать силу реальной недостаточно того, что она была введена с добрым намерением адекватно действительности описать реально происходящий механический процесс. Но и ''быть в состоянии её измерить''. Либо непосредственно, либо косвенно с помощью приборов и последующих математических вычислений.