Я утверждаю, что тело, которое движется по окружности, движется по окружности потому, что в этом случае центробежная сила равна силе реакции или центростремительной силе. Это утверждение стыкуется с 1-м законом Ньютона.
Гиперболоид утверждает, что я не прав и мое утверждение не стыкуется с 1-м законом Ньютона. Согласно закону, если на тело действуют система сил, результирующая которых равна нулю, то тело движется прямолинейно и равномерно.
Запишем уравнения движения мотоциклиста, спутника и шарика на нитке.
1. Уравнение (для предельной скорости)движения мототиклиста по Гольдфарбу имеет вид (сила трения равна центростремительной силе)
mV2/R = Fтр.
mV2/R = kР , где Р - сила веса.
mV2/R = kmg
Запишем уравнение движения мотоциклиста в виде
mV2/R - Fтр.= 0
Сила трения направлена к центру вращения. Центростремительная сила в этом случае направлена от центра вращения - так, как обычно направляют центробежную силу.
2. Уравнение движения спутника по круговой траетории имеет вид
mV2/R = GmM/R2 или
mV2/R - GmM/R2 = 0
Сила гравитации точно направлена к центру вращения.
Центростремительная сила в этом случае направлена от центра вращения - так, как обычно направляют центробежную силу.
3. Уравнение движения шарика на нитке имеет вид
mV2/R - Rнитки = 0
Силу реакции нитки никто не определил. Но считают что
Rнитки должна быть равна mV2/R
В этом случае имеем
mV2/R - mV2/R = 0
0 = 0
Сила реакции нитки точно направлена к центру вращения.
Центростремительная сила в этом случае направлена от центра вращения - так, как обычно направляют центробежную силу. В данном случае (тождества) сил вообще нет.
Все эти уравнения получены в ИСО и не мной.
Они имеют особенности.
Особенность 1.
Во всех уравнениях присутствует две силы, хотя утверждается, что движение происходит только под действием одной - центростремительной силы.
Я как-то просил разьяснить какие силы входят в уравнение теории колебаний.
kx + ma = 0
И получил ответ от специалиста, который не озабочен проблемами ИСО. Он ответил, что уравнение состоит из силы пружины и силы инерции.
Однако специалисты в теоретической механики ma называли просто членом уравнения.
Особенность 2.
Поражает, что в уравнении центростремительная сила направлена так, как обычно направляют центробежную силу.
Особенность 3.
Во всех случаях подразумевается равенство двух сил, т.е система сил всегда равна нулю, а тело движется по круговой траектории.
Особенность 4.
При движении шарика на нитке уравнение движения - тождество. Фактически уравнения движения нет. А шарик движется по окружности.
Эти особенности позволяют заподозрить, что движение тела под действием систем сил, равнодействующая которых равна нулю, может происходить не только прямолинейно и равномерно, но и равномерно по криволинейной траектории.
Как я уже отмечал, что все вышесказанное легко объяснить с позиций вращения тела во вращающейся системе координат.
Именно в ней всегда присутствуют две силы, противоположно направленные. Но в этой системе сила, направленная от центра вращения, называется центробежной силой.
(Маленькое лирическое отступление.
Мне как-то объясняли, что в ИСО сторонний наблюдатель видит движение тела.
Если бы силы были видны (допустим такую возможность), то сторонний наблюдатель мог бы видеть только центростремительную силу.
Представим, что сторонний наблюдатель фотографирует движение тела с частотой его вращения. Тогда, что: на пленке фотоаппарата были бы видны центростремительная сила и центробежная сила? )
Мне не хотелось бы спорить о понятиях определение и уравнение. Я только отмечу, что уравнение движение тела под действием одной силы даже при прямолинейном движении никогда не состоит из двух сил. Оно имеет вид:
S = So + VoT + aT2/2
Продолжение следует в понедельник.
отредактировано 10.08.2007 19:52
отредактировано 10.08.2007 20:11 |
» Альтернативный форум