Третий закон Ньютона

Зашёл тут у нас с начальством спор за чашкой чая, о границах применимости третьего закона Ньютона - годен ли он для неинерциальных систем отсчёта или же только и исключительно для инерциальных? Непростой оказался вопросик... Кто бы мог подумать

А в чем засада? ИМХО, работает и в неинерциальных.

В неинерциальных работает, но неприменим к силам инерции. Т.е., для силы трения выполняется, а для центробежной и кориолисовой нет.

Не выполняется также для магнитного взаимодействия элементов с током по закону Био-Савара. Скажем, есть два токовых элемента, расположенных как:

^
|
|

--->

Если посмотреть, какое поле они создают друг для друга, то окажется, что на первый от второго будет действовать сила вправо, на второй от первого вверх (по правилам буравчика и левой руки). Если, однако, вспомнить, что элемент с током всегда должен быть частью цепи, и проинтегрировать силу по всей цепи, то нарушение исчезнет. То есть, для контуров с током третий закон выполняется.

Наконец, третий закон не выполняется, если во взаимодействии участвует поле. Скажем, колеблющийся заряд излучает электромагнитные волны, и испытывает действие силы радиационного сопротивления, из-за которой колебания затухают. Сила принципиально необходима для поддержания сохранения энергии - совершаемая против этой силы работа идет на создание несущих энергию радиоволн. Но никакого тела, на которое действует ньютоновское "противодействие" просто не существует.

Короче говоря, есть универсальный закон сохранения импульса. В простейшем случае набора материальных точек он сводится к третьему закону Ньютона. Если задача не простейшая, с полем или еще чем-то, то может и не свестись, хотя сохранение импульса выполняется всегда.

Мы вроде как пришли к выводу, что в неинерциальных, строго говоря, не работает - собственно, как раз из-за наличия различных фиктивных сил. Если сформулировать третий закон только для пары взаимодействующих тел - то будет.

void

Fakir, 25.05.2004 22:28:54 :

Мы вроде как пришли к выводу, что в неинерциальных, строго говоря, не работает - собственно, как раз из-за наличия различных фиктивных сил. Если сформулировать третий закон только для пары взаимодействующих тел - то будет.

 

Фиктивные силы вводят именно для того, чтобы 3-й закон Ньютона выполнялся в неинерциальных системах.

KBOB, 26.05.2004 08:56:04 :

Фиктивные силы вводят именно для того, чтобы 3-й закон Ньютона выполнялся в неинерциальных системах.

 

Фиктивные силы вводят для того, чтобы ВТОРОЙ закон соблюдался. Третий закон не выполняется не "в системах", а "для сил" (фиктивных). Для обычных, нефиктивных сил третий закон и в неинерциальных системах выполняется.

В релятивистской теории третий закон не выполняется, а если и выполняется, то большого значения не играет. Потому что дальнодействия нет, а в третьем законе неявно подразумевается мгновенность распространения взаимодействия, F1 = -F2 в любой момент времени,

K. Gornik, 26.05.2004 11:32:47 :

KBOB, 26.05.2004 08:56:04 :

Фиктивные силы вводят именно для того, чтобы 3-й закон Ньютона выполнялся в неинерциальных системах.

 

Фиктивные силы вводят для того, чтобы ВТОРОЙ закон соблюдался. Третий закон не выполняется не "в системах", а "для сил" (фиктивных). Для обычных, нефиктивных сил третий закон и в неинерциальных системах выполняется.

В релятивистской теории третий закон не выполняется, а если и выполняется, то большого значения не играет. Потому что дальнодействия нет, а в третьем законе неявно подразумевается мгновенность распространения взаимодействия, F1 = -F2 в любой момент времени,

 

Ошибся, пардон.

>K. Gornik
>Третий закон не выполняется не "в системах", а "для сил" (фиктивных). Для обычных, нефиктивных сил третий закон и в неинерциальных системах выполняется.

Реальные силы возникают при взаимодействии реальных тел (а нет тела - нет силы), и тогда 3-й закон выполняется в неинерциальных системах тоже. Но тут возможна следующая схоластика. Рассмотрим тело в неинерциальной системе (например, мяч на крутящейся карусели), который "тянет" от центра. Сидя в "карусельной системе", мы не знаем, есть ли движение мяча результат неинерциальности нашей системы, либо действия неких вполне реальных сил (звезда по соседству пролетела - притянула). Возникает вилка звезда - неинерциальность. Если звезда - закон выполняется без проблем. Если неинерциальность - то, значит, нет тела, нет и силы, значит, о третьем законе не приходится говорить, значит, не приходится говорить и о его применимости

2 Fakir
Но ведь в реале и звезда и неинерциальность. Или только неинерциальность. Движения мяча будут разными, т.е. речь идет о совпадении предсказанной траектории с реальной. Неинерциальность системы можно ведь установить, сидя в ней. И ее собственное ускорение запомнить.

Добрый вечер.

нет тела, нет и силы, значит, о третьем законе не приходится говорить, значит, не приходится говорить и о его применимости

 

Здорово. Легче отказаться от третьего закона, чем признать наличие среды передатчика (эфира).
ing

ing>Здорово. Легче отказаться от третьего закона, чем признать наличие среды передатчика (эфира).

В приведённом Fakir'ом рассуждении роль эфира (даже если принять гипотезу о его существовании) не прослеживается.

ing, неужели вы не понимаете, что я за вами охочусь? Разумный, психически здоровый, имеющий внятное техническое образование эфиродинамист--- редкость в наши дни. Вот я и ищу поводы поназадавать вам массу каверзных вопросов.

Но тут возможна следующая схоластика. Рассмотрим тело в неинерциальной системе (например, мяч на крутящейся карусели), который "тянет" от центра. Сидя в "карусельной системе", мы не знаем, есть ли движение мяча результат неинерциальности нашей системы, либо действия неких вполне реальных сил (звезда по соседству пролетела - притянула).

 

Есть ли по соседству звезда, мы можем легко узнать подвигав мячик. Например, сдвинув к центру. Так что никакой схоластики не возникает.

Если ты имеешь в виду общую теорию относительности, то ни в общей, ни в специальной теории относительности третьего закона как фундаментального принципа просто нет.

Добрый вечер.

роль эфира ..... не прослеживается.

 

Прослеживается. Сила не что иное, как градиент плотности энергии. Направлена из области с большей в область меньшей плотности энергии. Если среды для передачи энергии нет, а инерция объемная сила (то есть действующая на каждый элемент тела) как перекачивается эта энергия и согласуется сила для всех частей тела.

неужели вы не понимаете, что я за вами охочусь?

 

В смысле желания отстрелить?

психически здоровый..........эфиродинамист--- редкость в наши дни.

 

ищу поводы поназадавать вам массу каверзных вопросов

 

Есть внутренняя почта, при конструктивном диалоге я открыт для общения. Я не готов решить все текущие мировые проблемы и в вопросах иных специальностей хочу получать не только упреки в безграмотности но и внятные ответы. Идея о том, что третий закон вовсе не закон мне кажется сомнительной.
ing

>ing
>Идея о том, что третий закон вовсе не закон мне кажется сомнительной.

Ну не надо извращать! Кто же говорит, что он - не закон? Просто изначально все три закона сформулированы для ИНЕРЦИАЛЬНЫХ систем. И если хочется применить их и в неинерциальных, то вполне логично, что придётся вводить некие коррективы. Так, во втором законе появятся некие силы, которые и не силы вовсе, а, по, сути, проявления первого закона. И к третьему придётся сделать некоторые оговорки.

>K. Gornik
> Есть ли по соседству звезда, мы можем легко узнать подвигав мячик. Например, сдвинув к центру. Так что никакой схоластики не возникает.

Хорошо, пусть не звезда, а туманность весьма причудливой формы, создающая поле нетривиальной конфигурации Полагаете, что удатся однозначно выяснить, подвигав мяч, в чём тут дело - в туманности или неинерциальности?

>Если ты имеешь в виду общую теорию относительности, то ни в общей, ни в специальной теории относительности третьего закона как фундаментального принципа просто нет.

Нет, совершенно не имею в виду. Разговор сугубо в классических рамках.

>AidarM
>Но ведь в реале и звезда и неинерциальность. Или только неинерциальность.

Я к тому, что тяжко определить, что именно. Или - или.

по поводу карусели: если мячик удерживается на ней, то центробежная сила уравновешивается реакцией, например, опоры (создающей центростремительную силу).

если центростремительная сила не создана, то мяч уходит с карусели.

разве тут есть проблемы?

Хорошо, пусть не звезда, а туманность весьма причудливой формы, создающая поле нетривиальной конфигурации Полагаете, что удатся однозначно выяснить, подвигав мяч, в чём тут дело - в туманности или неинерциальности?

 

Можно выяснить однозначно. Хотя бы если вспомнить, что на движущийся мячик во вращающейся системе будет еще и кориолисова сила действовать.

>K. Gornik
>Можно выяснить однозначно. Хотя бы если вспомнить, что на движущийся мячик во вращающейся системе будет еще и кориолисова сила действовать.

Чудесно, пусть вы посмотрели на мячик и подметили, что действующая на него сила вроде бы пропорциональна его скорости (кстати, повезло, если подметили - кто сказал, что это легко? Где гарантия, что неинерциальность у системы возникает лишь за счёт постоянного, без углового ускорения, вращения?). Но даже если и сделали вы такое ценное наблюдение - то ведь оно не даёт никакой гарантии, что это не туманность так корёжит!

А в чем проблемы? Ну, берем несколько частиц, бросаем их в разные стороны с разными скоростями, смотрим, как зависит сила от скорости и положения, восстанавлияаем картину. Разбиваем силу на слагаемые - независящее от координат (постоянное ускорение), зависящее от координат (центробежное) и зависящее от скорости.

Так это вы уже целое исследование проводить хотите А для этого нужны приборы, частицы, лаборантки У нас же - только один шарик, за движением которого мы наблюдаем.