Автор Тема: Парадокс:"мальчик на велосипеде"  (Прочитано 10027 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Alexpo

  • По науке
  • Глобальный модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 27136
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +3742/-2510
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #40 : 05 Апрель 2011, 16:27:13 »
Alexpo:  То есть в вашем толковании я, сидя на стуле перед телевизором и давя на него с силой 70 кг, в СО равномерно поднимающегося лифта совершаю немалую работу...  

Надо говорить о работе равнодействующей силы. Если равнодействующая равна нулю, то и работа равна нулю в любой ИСО.

Все что происходит в природе может быть описано только относительно какого-либо наблюдателя (ИСО). По другому просто невозможно. В мире нет выделенной системы отсчета. Поэтому нет просто координаты тела, скорости, кинетической энергии, механической работы и т.д. Есть   координаты тела, скорости, кинетической энергии, механической работы и т.д. в данной системе отсчета. И это надо четко понимать. Причем я еще раз говорю, к СТО это отношения не имеет , это классическая физика

Соответственно в физике есть величины, которые зависят от выбора СО (координата, перемещение, скорость, кинетическая энергия, механическая работа и т.д.), а есть, которые не зависят, например , сила. Зависимость величины от СО вовсе не лишает ее физического смысла, но требует правильного учета этого момента.
Cogito, ergo sum
"По существу, конечно, никаких сил инерции нет, ни реальных, ни фиктивных". - Академик АН СССР Л.И. Мандельштам
"разделяют силы на «реальные» и «фиктивные» (силы инерции)" - нобелевский лауреат по физике Х. Юкава

Большой Форум

Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #40 : 05 Апрель 2011, 16:27:13 »
Загрузка...

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #41 : 05 Апрель 2011, 17:02:49 »
Alexpo:
Цитировать
Ц: Здесь в классическом толковании верен ответ, что дополнительную энергию велосипедист приобрел от поезда...
А: Неверен
Для лентяев. Вот приближенный расчет в случае, если масса поезда несравненно больше массы мальчика M>>m. Точный расчет более громоздок, но результат-тот же...
 Для расчета изменения энергии поезда надо знать изменение его скорости dV. Эту величину невозможно оценить, не прибегая к закону сохранения импульса (в упоминавшейся мной ИСО ЦМ системы тел "поезд-мальчик").
 MdV=-mdv, откуда dV=-mdv/M (dv - изменение скорости мальчика, разгоняющегося по поезду).
 Энергия поезда до взаимодействия с мальчиком - E1=MV2/2.
 Энергия после взаимодействия E2=M(V+dV)2/2=M(V-mdv/M)2/2
 Учтем, что по условию задачи велосипедист на поезде разогнался доскорости V относительно него, т.е. dv=V.
Потеря энергии поезда dE=E1-E2=mV2(1-m/2M)
 Так как M>>m, то выражение в последних скобках приближенно равно единице.
 Получаем dE=mV2.
 Поезд потерял энергию точно той величины, которой не хватает AK III для сведЕния баланса энергий, передав ее велосипедисту.
 Обращаю внимание на то, что пресловутая энергия поезда MV2/2 при вычислении приращения самовычлась до нуля. Этот факт и выручает вычислителей "дутых величин энергий", которые на самом деле никакой работы совершить не могут и при вычислениях как правило самосокращаются. Эта величина приобретает реальное физическое наполнение только, если начать рассматривать взаимодействие поезда с Землей, намного превосходящей его по массе. Тогда остановка поезда по отношению к Земле даст работу, равную этой энергии.
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн Мастеров АВ

  • Путлеровец
  • Хулиган
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 51974
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1324/-2384
  • Пол: Мужской
  • Смерть картавым фашистам!
    • Личный сайт Мастерова Александра
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #42 : 05 Апрель 2011, 17:21:48 »
И мое высказывание в данном случае голословно. А против самой мысли я и не возражал. Более того, я о ней не упоминал именно вследствие ее банальности.
 Возражения Вам были по тону ведения дискуссии. Которые так и остаются. Ни один мой довод Вы не опровергли по существу - надев на себя тогу "вешателя ярлыков", даже не вникая в суть вопроса.
Я дал ответ на (поставленный) вопрос: "От куда берётся лишняя энергия?"
Ответ не вреный? Или - я не ответил на поставленный вопрос?
Мы были нищими в СССР и останемся нищими в России,
нищими в самой богатой стране до тех пор, пока терпим
жидовскую оккупацию.
                                        Я сказал

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #43 : 05 Апрель 2011, 17:32:30 »
Masterov:
Цитировать
Ответ не вреный? Или - я не ответил на поставленный вопрос?
Ответ верный. Хотя я его назвал голословным - без конкретного расчета.
 Я же поднял вопрос о физическом смысле формально верных вычислений (которые я считал для опытных механиков элементарными) и участвующих в нем величин. Если это для Вас вопрос сложный - так и говорите. Можете не участвовать в его обсуждении. А не вешать ярлыки по принципу "все что я не понимаю - глупости".
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн Мастеров АВ

  • Путлеровец
  • Хулиган
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 51974
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1324/-2384
  • Пол: Мужской
  • Смерть картавым фашистам!
    • Личный сайт Мастерова Александра
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #44 : 05 Апрель 2011, 21:00:34 »
Masterov:  Ответ верный. Хотя я его назвал голословным - без конкретного расчета.
А чтоб ответить на вопрос "От куда берётся лишняя энергия?" рассчёт нужен?
Мы были нищими в СССР и останемся нищими в России,
нищими в самой богатой стране до тех пор, пока терпим
жидовскую оккупацию.
                                        Я сказал

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 12028
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +375/-1556
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #45 : 05 Апрель 2011, 21:10:55 »
Релятивист!В формуле энергии скорость в квадрате!
E=mV2/2 x2=mV2.Cравните: m(2V)2/2=2mV2!
Тихо сам с собою... ↑↑↑ Вот это мина замедленного действия под СТО!
Дай думаю, подсуну... Ноль эмоций! Недоделанные АЛЬТЫ устроили на мине танцы! }[+ И пох мороз! Не думал, что настолько замедленное действие!
Решите же наконец задачу до конца!
Вот еще подсказка: (2V)2 А если я напишу так: (V+V)2.
Разве не имею права? Разве (2V)2≠(V+V)2?
Федор, заставьте их считать!
:ё:..  не бойся, я с тобой...

Оффлайн Alexpo

  • По науке
  • Глобальный модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 27136
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +3742/-2510
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #46 : 05 Апрель 2011, 21:25:39 »
Федор, заставьте их считать!

 ./.
А мне что, попросить Федора заставить их читать?  +@>

Цаплин, так и не хочет открыть учебник по механике и убедиться, что работа относительно поезда и платформы будет разной просто потому, что относительно платформы мальчик переместился на большее расстояние, чем относительно поезда. И всякие передачи энергии здесь совсем ни причем.

Ведь вместо мальчика и поезда можно взять две ракеты. Одна пролетает со скоростью V, а другая стартует с платформы. Стартовавшая ракета сначала нагоняет проходящую, а потом над ней набирает относительно нее  скорость V.  Разность энергий относительно платформы и ракеты опять будет разной, хотя никакого взаимодействия ракет нет.
Cogito, ergo sum
"По существу, конечно, никаких сил инерции нет, ни реальных, ни фиктивных". - Академик АН СССР Л.И. Мандельштам
"разделяют силы на «реальные» и «фиктивные» (силы инерции)" - нобелевский лауреат по физике Х. Юкава

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #47 : 05 Апрель 2011, 21:45:39 »
Alexpo:
Цитировать
Цаплин, так и не хочет открыть учебник по механике и убедиться, что работа относительно поезда и платформы будет разной просто потому, что относительно платформы мальчик переместился на большее расстояние, чем относительно поезда.
Работа чего или кого?
 Вот видите, одно дело давать теоретические советы другим, и совсем другое - следовать им на практике самому.
Цитировать
Надо говорить о работе равнодействующей силы. Если равнодействующая равна нулю, то и работа равна нулю в любой ИСО.

Разгоняющийся велосипедист прилагает силу к поезду. Ей противодействует равная ей сила инерции поезда.
 Поезд прилагает силу к велосипедисту, разгоняющую его. Противодействующая сила - сила инерции велосипедиста ma. Платформа ни к чему силу не прилагает - с какой стати скорость относительно ее влияет на работу?
 А если мимо идет поезд в обратную сторону, относительно которого скорость еще больше - работа станет больше?  :)
« Последнее редактирование: 05 Апрель 2011, 21:47:32 от tcaplin »
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн Alexpo

  • По науке
  • Глобальный модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 27136
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +3742/-2510
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #48 : 05 Апрель 2011, 21:47:48 »
Alexpo:  Работа чего или кого?

Я четко написал, что в этом случае речь идет о механической работе силы.
Cogito, ergo sum
"По существу, конечно, никаких сил инерции нет, ни реальных, ни фиктивных". - Академик АН СССР Л.И. Мандельштам
"разделяют силы на «реальные» и «фиктивные» (силы инерции)" - нобелевский лауреат по физике Х. Юкава

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #49 : 05 Апрель 2011, 21:55:47 »
Цитировать
Я четко написал, что в этом случае речь идет о механической работе силы.
Нет в физике "просто сил". Есть только пары сил, приложенные между двумя объектами.
 Если ракетный двигатель толкает ее вперед, то он обязательно толкает назад выхлопные массы. Вот скорость их разлета и определяет работу. А летящие мимо другие ракеты этой работе "до лампочки", даже если на них сидят наблюдатели и что-то там вычисляют...
« Последнее редактирование: 05 Апрель 2011, 21:59:02 от tcaplin »
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн AK III

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1237
  • Страна: ua
  • Рейтинг: +791/-1212
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #50 : 05 Апрель 2011, 23:42:38 »
.
 Поезд потерял энергию точно той величины, которой не хватает AK III для сведЕния баланса энергий, передав ее велосипедисту.
Все правильно.
(Разве что ,мне кажется, можно без закона сохранения импульса обойтись)

Порочность подхода "система отсчета/наблюдатель" здесь очень хорошо видна, поскольку система отсчета не может получать никакой энергии от разгоняющегося мальчика (и передавать тому энергию), поскольку у системы отсчета нет собственной массы и запаса энергии.

Но теперь я хочу оттолкнуться от результата и порассуждать на тему передачи энергии поезд-мальчик.

Предположим мальчик ускоряется реактивным способом ,но без потери массы - т.е. очень скоростными снарядами.
Теперь, если эти снаряды в дальнейшем тормозятся о поезд, то поезд потеряет энергию в два раза большую, чем та, что потеряет Земля, если бы снаряды тормозились о неё.

Отсюда вывод, что кинетическая энергия - понятие относительное - зависящее не только от модуля скорости, но и от направления!
Т.е. это вовсе не скаляр - мы не можем заменить мальчика, едущего со скоростью V в одном направлении, на такого же, но едущего в другом направлении.
Хотя размер энергии будет одинаков, но такая замена будет ошибкой.
Значит кинетическая энергия - это тензор!
Т.е. для её задания надо указывать два вектора - скорости тела и также вектор - скорости системы отсчета, относительно которой мы измеряем кинетическую энергию.

Оффлайн tory

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 2414
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +310/-677
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #51 : 06 Апрель 2011, 00:08:43 »
Эйнштейн тут ни причем. То что я пишу - это обычная классическая галилеевско-ньютоновская механика. Откройте хороший учебник по механике и почитайте.
Работа силы подсчитанная в разных системах отсчета будет разная. Так уж введена величина работы силы. Все претензии к классической механике.

Дарю вам идею: опишите гносеологические ошибки в классической механике.

Хорошие учебники даже по классической механике сейчас испачканы релятивизмом.

Вот вам пример характерной гносеологической ошибки:
"ЗАВИСИМОСТЬ РАБОТЫ ОТ ВЫБОРА ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА"
Даже в классической механике сейчас это проповедуется!

Взаимодействие это объективное понятие
, не зависящее от выбора системы отсчета.
Оно либо есть, либо его нет!

Вопрос к релятивисту: "Работа это объективная характеристика взаимодействия или же нет"?
Зависит ли она от волевого выбора наблюдателем системы отсчета, от его произвола, от его  желания?

Дайте вашу интерпретацию.

Оффлайн Олег Владимирович Лавринович

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 46130
  • Страна: lv
  • Рейтинг: +1923/-2343
  • Любая система суждений неполна или противоречива
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #52 : 06 Апрель 2011, 00:18:36 »
 
1+1=2
« Последнее редактирование: 06 Апрель 2011, 09:46:43 от Лехман »
Все теории не верны! (экспериментальный факт)
Что есть истина? (Пилат)
Истина,то,что можно использовать (Будда)

Оффлайн Олег Владимирович Лавринович

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 46130
  • Страна: lv
  • Рейтинг: +1923/-2343
  • Любая система суждений неполна или противоречива
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #53 : 06 Апрель 2011, 00:24:16 »
Я четко написал, что в этом случае речь идет о механической работе силы.

 
« Последнее редактирование: 06 Апрель 2011, 09:53:57 от Лехман »
Все теории не верны! (экспериментальный факт)
Что есть истина? (Пилат)
Истина,то,что можно использовать (Будда)

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #54 : 06 Апрель 2011, 09:58:10 »
AK III:
Цитировать
Все правильно.
(Разве что ,мне кажется, можно без закона сохранения импульса обойтись)
Именно такую иллюзию дает современный формализм, хотя в конкретных вычислениях и он без закона сохранения импульса принципиально обойтись не может. Только об этом при решении задач говорят вскользь - и это обстоятельство ускользает от внимания не только студентов.
 Реальная физическая работа, для которой существует ЗСЭ, вычисляется исключительно в ИСО ЦМ как минимум двух взаимодействующих тел (хотя в общем случае одновременно взаимодействовать могут и большее количество тел). Все остальные цифры работы и соответственно энергий - "числовые пузыри", лишенные физического содержания. Без взаимодействия нет работы, нет и энергии.
 Именно об этом я и завел разговор.
 Лехман:
Цитировать
Хи! Ученые!
 А в школу ходили?
Метафизик:
Цитировать
Тихо сам с собою... ↑↑↑ Вот это мина замедленного действия под СТО!
Дай думаю, подсуну... Ноль эмоций!
Бросьте ломиться в открытую дверь. Вопрос изначально базируется на квадратичности зависимости энергии от скорости. Дважды разогнаться до скорости V нужна энергия 2*mV2/2=mV2.
 А разогнаться самому до скорости 2V - m(2V)2/2=2mV2.
 Повторить арифметику надо именно вам.
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 12028
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +375/-1556
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #55 : 06 Апрель 2011, 10:31:51 »
Решение (одно из нескольких) - а ля классическая механика:
Решаем относительно платформы (по условию задачи).
Для большей наглядности принимаем: масса мальчика с велосипедом m=50kg;
скорость V=5m/c; тогда Е1=½mV2=625Дж; Е2 это работа по ускорению тела, имеющего начальную скорость (относительно платформы); Е2=½m((2V)2-V2)=1875Дж;
Надеюсь, вывод этой формулы найдете? {V=ѵVo2+2aS} и т.д. Тогда E1+E2=2500Дж!
Проверка: E2=½m(2V)2=2500Дж!
:ё:..  не бойся, я с тобой...

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 12028
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +375/-1556
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #56 : 06 Апрель 2011, 10:35:27 »
Повторить арифметику надо именно вам.
Легко! Вот, выше, мое решение.
Можете предложить свое? Ведь задача решается по разному.
Или только щеки надувать умеем?
:ё:..  не бойся, я с тобой...

Оффлайн Олег Владимирович Лавринович

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 46130
  • Страна: lv
  • Рейтинг: +1923/-2343
  • Любая система суждений неполна или противоречива
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #57 : 06 Апрель 2011, 11:41:03 »
Решение (одно из нескольких) - а ля классическая механика:
Решаем относительно платформы (по условию задачи).
Для большей наглядности принимаем: масса мальчика с велосипедом m=50kg;
скорость V=5m/c; тогда Е1=½mV2=625Дж; Е2 это работа по ускорению тела, имеющего начальную скорость (относительно платформы); Е2=½m((2V)2-V2)=1875Дж;
Надеюсь, вывод этой формулы найдете? {V=ѵVo2+2aS} и т.д. Тогда E1+E2=2500Дж!
Проверка: E2=½m(2V)2=2500Дж!

Для разгона до скорости поезда мальчику хватило кусочка сахару,для разгона до такой же скорости по поезду еще кусочка,а как спрыгнул ,нагрелся на 4?
Все теории не верны! (экспериментальный факт)
Что есть истина? (Пилат)
Истина,то,что можно использовать (Будда)

Оффлайн tcaplin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1843
  • Страна: su
  • Рейтинг: +159/-98
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #58 : 06 Апрель 2011, 12:48:36 »
Метафизик:
Цитировать
Легко! Вот, выше, мое решение.
Можете предложить свое? Ведь задача решается по разному.
А Вы чужие посты читаете? Это ваше решение половины задачи выражено в одной моей строчке #54:
Цитировать
разогнаться самому до скорости 2V - m(2V)2/2=2mV2.
Решите вторую половину - когда мальчик разгоняется по поезду (т.е. относительно ИСО поезда), тогда будет о чем говорить.
С уважением.
Александр Цаплин.

Оффлайн Alexpo

  • По науке
  • Глобальный модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 27136
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +3742/-2510
  • Пол: Мужской
Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #59 : 06 Апрель 2011, 15:31:21 »
Решите вторую половину - когда мальчик разгоняется по поезду (т.е. относительно ИСО поезда),

В любом случае относительно ИСО поезда механическая работа будет другой, чем относительно платформы.

Разность кинетических энергий НЕЛЬЗЯ в общем случае приравнивать к затратам энергии мальчика, двигателя и т.п., поскольку там уже не механическая работа.
Cogito, ergo sum
"По существу, конечно, никаких сил инерции нет, ни реальных, ни фиктивных". - Академик АН СССР Л.И. Мандельштам
"разделяют силы на «реальные» и «фиктивные» (силы инерции)" - нобелевский лауреат по физике Х. Юкава

Большой Форум

Re: Парадокс:"мальчик на велосипеде"
« Ответ #59 : 06 Апрель 2011, 15:31:21 »
Loading...