Задачко. «Реальность» центробежной силы
Nov. 25th, 2012 11:32 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
a_gorbМы вращаем по окружности камень, привязанный к веревке, при этом мы сознательно прилагаем к камню силу; эта сила постоянно отклоняет камень от прямого пути и, изменяя эту силу, массу камня и длину веревки, мы находим, что движение камня все время происходит фактически в соответствии со вторым законом Ньютона. Однако третий закон требует силы, противодействующей той силе, которая производится нашей рукой и прилагается к камню. На вопрос об этой противодействующей силе мы получаем трафаретный ответ: камень действует обратно на руку вследствие центробежной силы, и эта центробежная сила в точности равна и прямо противоположна силе, с которой наша рука действует на камень.
Но допустимы ли такой способ и выражения? В наших законах движения сила была причиной движения, существующей до движения. Можем ли мы теперь, не запутывая наши понятия, говорить о силах, которые возникают в результате движения и являются следствием движения? Очевидно на все эти вопросы следует дать отрицательный ответ; нам ничего больше не остается, как сказать: обозначение центробежной силы термином «сила» нельзя считать подходящим. Этот термин следует принимать, подобно термину «живая сила», как исторический пережиток, и сохранение его можно скорее извинить соображениями полезности, а не оправдать. Но как же быть тогда с третьим законом, согласно которому требуется сила, прилагаемая мертвым камнем к руке, и который может быть удовлетворен только наличием действительно существующей силы, а не одним лишь голым термином?
Взято из [Генрих Герц. Принципы механики, изложенные в новой связи] с некоторыми сокращениями. Вопрос подчеркнут мной.
Upd 26-11-2012. Мое решение задачки
В ИСО (инерциальных системах отсчета) сил инерции нет. В неИСО они могут быть. В ИСО выполняются законы Ньютона. В неИСО законы Ньютона уже не обязаны выполнятся. Собственно в этом и состоит задачка. Герц явно не оговаривает, в какой СО он ведет рассмотрение, однако наличие сил инерции говорит о том, что это неИСО. Поэтому совсем необязательно выполняться законам Ньютона. В ИСО не камень вращается относительно нас, а мы с камнем вращаемся относительно общего центра тяжести и есть две центростремительные силы равные по модулю и направленные противоположно: одна действует на камень, другая на нас. Обе эти силы вызывают изменение скорости. В ИСО не планеты вращаются вокруг Солнца, а Солнце и планеты вращаются вокруг общего центра масс.
Но допустимы ли такой способ и выражения? В наших законах движения сила была причиной движения, существующей до движения. Можем ли мы теперь, не запутывая наши понятия, говорить о силах, которые возникают в результате движения и являются следствием движения? Очевидно на все эти вопросы следует дать отрицательный ответ; нам ничего больше не остается, как сказать: обозначение центробежной силы термином «сила» нельзя считать подходящим. Этот термин следует принимать, подобно термину «живая сила», как исторический пережиток, и сохранение его можно скорее извинить соображениями полезности, а не оправдать. Но как же быть тогда с третьим законом, согласно которому требуется сила, прилагаемая мертвым камнем к руке, и который может быть удовлетворен только наличием действительно существующей силы, а не одним лишь голым термином?
Взято из [Генрих Герц. Принципы механики, изложенные в новой связи] с некоторыми сокращениями. Вопрос подчеркнут мной.
Upd 26-11-2012. Мое решение задачки
В ИСО (инерциальных системах отсчета) сил инерции нет. В неИСО они могут быть. В ИСО выполняются законы Ньютона. В неИСО законы Ньютона уже не обязаны выполнятся. Собственно в этом и состоит задачка. Герц явно не оговаривает, в какой СО он ведет рассмотрение, однако наличие сил инерции говорит о том, что это неИСО. Поэтому совсем необязательно выполняться законам Ньютона. В ИСО не камень вращается относительно нас, а мы с камнем вращаемся относительно общего центра тяжести и есть две центростремительные силы равные по модулю и направленные противоположно: одна действует на камень, другая на нас. Обе эти силы вызывают изменение скорости. В ИСО не планеты вращаются вокруг Солнца, а Солнце и планеты вращаются вокруг общего центра масс.
