Задача для академиков

[Dachnik]

Тело брошено вверх со скоростью V
Затем падает вниз.
Определить какие силы  действуют на тело при движении вверх
и какие при падении вниз.

При движении вверх, тело тормозится  весом mg.
Время торможения  \( T = \frac {V}{g} \)
\( H = V*T - gT^2/2 = V\frac {V}{g} - g\frac {V^2}{2g^2 } = \frac {V^2}{2g}
 \)
\( 2gH = V^2 \)

\( mgH = mV^2/2  \)   

mgH  работа силы mg  на пути H.
Работа определяется произведением силы на перемещение по направлен силы.
Сила тяжести направлена в обратном направлению перемещения.
Работу не производит.
Эта сила называется силой инерции. Сила есть, значит и название должно быть.
Академик Мандельштам пишет, что сил инерции не существует.
Однако, силу которая тащит тело вверх никак не называет, игнорирует.

Силы инерции нет, когда тело падает вниз с ускорением g.
На тело действует только  сила тяжести mg.
Работа  \( mgH = mV^2/2 \)

Отсюда естественный вывод.
Сила инерции возникает при торможении и равна тормозной силе.
При ускорении сил инерции нет.

 
 

[ER*]

Тело брошено вверх со скоростью V
Затем падает вниз.
Определить какие силы  действуют на тело при движении вверх
и какие при падении вниз.

..........................

Сила инерции возникает при торможении и равна тормозной силе.
При ускорении сил инерции нет.

Просто запомни простое правило, Дачник: силы инерции возникают исключительно в системе отсчёта тела.

В СО тела сила инерции полностью компенсируется силой притяжения, и, соответственно, в СО тела тело находится в состоянии невесомости.

Однако, oбычно такие задачки решаются для СО внешнего наблюдателя на Земле. Силы инерции, соответственно, отсутствyют, и в этой СО на тело действует только сила тяжести, направленная вниз. Соответственно, в этой СО тело "падает".

А от направления движения тела вверх или вниз вообще ничрго не зависит. Всё зависит только от СО. Ответ на твою задачку, стало быть, такой:

* В СО тела на тело не действуют никакие силы (сумма сил равна нулю).

* В СО Земли на тело действует сила тяжести, направленная вниз.


Вот, пример: Земля вращается вокруг Солнца. Найти все силы действующие на Землю. Ответ:

В СО Земли: сила притяжения Солнца компенсируется силой инерции - цетробежной силой. Т.е. в СО Земли на Землю не действует никакая сила.

В СО Солнца: никакой центробежной силы уже нет! На Землю действует только сила притяжениея - центростремительная сила. Поэтому Земля в СО Солнца движется не по прямой: Солнце стремится притянуть Землю к центру, в результате - движение по окружности.

Всё просто, как апельсин. Просто запомни: силы инерции существуют только в СО тела!

А, то у тебя в рассужденях всё смешалось - СО, кони, люди. И вообще, при формулровке задачки, сразу нужно указывать СО для которой ты хочешь получить ответ.

Академик Мандельштам пишет, что сил инерции не существует.

Точнее сказать, они существуют только в СО тела.

Отсюда естественный вывод.
Сила инерции возникает при торможении и равна тормозной силе.
При ускорении сил инерции нет.

Отсюда, естественный вывод. Силы инерции есть в СО тела, а в СО Земли их нет. По определению.

[Dachnik]

Вот, пример: Земля вращается вокруг Солнца. Найти все силы действующие на Землю. Ответ:
В СО Земли: сила притяжения Солнца компенсируется силой инерции - центробежной силой. Т.е. в СО Земли на Землю не действует никакая сила.

В СО Земля Солнце вращается вокруг Земли, делает один оборот в сутки.
Земля ИСО, на нее не действуют никакие силы, по определению..

В СО Солнца: никакой центробежной силы уже нет! На Землю действует только сила притяжениея - центростремительная сила.

В ИСО Солнца сила тяготения Солнца на Землю уравновешена центробежной силой  \( mV^2/R \)

\( \frac {GMm}{R^2} = mV^2/R \)

\( V = \sqrt {\frac {GM}{R}} = 30 км/сек \)

ЕКка, ты же не академик и не физик, ты лапутянин.
Нечего тебе делать в подразделе Физика и математика.
Запомни! Если силы уравновешены, это не значит, что их нет.

[tcaplin]

Прав был Ньютон, а не академик. Третий закон никто не отменял. На силу действия всегда есть равная ей сила противодействия. И ни одну из пары этих неразрывных реальных сил нельзя назвать "фиктивной". Надо только помнить, что они всегда приложены к разным телам. И поэтому в вычислении равнодействующих для одного из тел вторая сила не учитывается.
В очень многих задачах в качестве противодействующей силы выступает сила инерции - она не менее реальна, чем сила тяжести или сила тяги двигателя.
 На всей траектории баллистического полета тело находится в "невесомости". Это значит, что равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю. Разве можно получить нулевую равнодействующую, если считать силу инерции "не действующей", "фиктивной"?
А поскольку сила тяжести действует на тело на протяжении всей траектории, то и сила инерции действует на всех этапах - и при подъеме, и при падении.

Просто запомни простое правило, Дачник: силы инерции возникают исключительно в системе отсчёта тела.

Умиляют меня современные формалисты-математики.
В классической физике силы были объективным явлением. То есть поставь датчик силы - он покажет ее величину. Каким образом показания этого датчика могут зависеть от того, "из какой СО описывает процесс наблюдатель"? А если наблюдателя нет вообще и нет никакой СО в его голове? И силы никакой нет?

И вообще, при формулровке задачки, сразу нужно указывать СО для которой ты хочешь получить ответ.

Допустим, в одной СО эта сила равна нулю. В другой СО она равна F. Но тогда по логике, должны быть и такие СО, где она равна F/2, или F/10 и т.п... Какая вам сила нужна - такую и получим с помощью выбора СО? 

[ER*]

Земля ИСО, на нее не действуют никакие силы, по определению..

Ни фига себе ИСО, движется по кругу.

В ИСО Солнца сила тяготения Солнца на Землю уравновешена центробежной силой 

Нeту в ИСО Солнца центробежной силы, действующей на Землю. Ты бы, хоть, над самим словом призадумался - центроБЕЖНАЯ. В СО Солнца Земля не убегает от центра, а стремится к нему. В СО Солнца центростремительная сила, а не центробежная.

А, вот, в СО Земли центробежная сила есть, тело стремится убежать от центра.

Центробе́жная си́ла — сила инерции, которую вводят при переходе из инерциальной системы отсчёта в соответствующим образом вращающуюся неинерциальную.

Только во вращающейся СО есть центробеж. В СО Солнца ЦБС нет! Понять это невозможно, это надо просто запомнить.

ЕКка, ты же не академик и не физик, ты лапутянин.
Нечего тебе делать в подразделе Физика и математика.

Это не тебе решать. И, вообще, не слишком ли умные речи для дачника? Сейчас настучу Ване за несoответствующий форуму (который борется за звание научного форума) тон.

И ты же не со мной споришь, а с определением сил инерции из учебников.

Запомни! Если силы уравновешены, это не значит, что их нет.

А я нигде этого и не утверждал, ты опять пьян, и тебе пргрезилось.

[ER*]

В очень многих задачах в качестве противодействующей силы выступает сила инерции - она не менее реальна, чем сила тяжести или сила тяги двигателя.

Конечно, реальная. Но, заметим, "во всех этих многих задачах" эта сила появляется только в СО самого тела, на которое действует внешняя сила. О чём и речь - глупо говорить о силе инерции вне СО этого тела.

На всей траектории баллистического полета тело находится в "невесомости". Это значит, что равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю.

Конечно.

Разве можно получить нулевую равнодействующую, если считать силу инерции "не действующей", "фиктивной"?

А это только Ваша неправильная трактовка. Силы инерции реальны, это просто не очень удачное название.

А поскольку сила тяжести действует на тело на протяжении всей траектории, то и сила инерции действует на всех этапах - и при подъеме, и при падении.

Действует, конечно. Но, только в СО тела.

Умиляют меня современные формалисты-математики.

А меня пассажиры борящиеся с определениями из учебников.

В классической физике силы были объективным явлением. То есть поставь датчик силы - он покажет ее величину. Каким образом показания этого датчика могут зависеть от того, "из какой СО описывает процесс наблюдатель"?

Не так. Всё зависит от СО, где этот датчик силы стоит. Например, в центрифуге датчик силы покажет наличие силы инерции. И весьма реальной, а не "фиктивной".  ))) Но, вне центрифуги Ваш датчик силы покажет ноль. Логично?

А если наблюдателя нет вообще и нет никакой СО в его голове? И силы никакой нет?Допустим, в одной СО эта сила равна нулю. В другой СО она равна F. Но тогда по логике, должны быть и такие СО, где она равна F/2, или F/10 и т.п... Какая вам сила нужна - такую и получим с помощью выбора СО? 

Вот, чтобы не было таких вопросов, и надо пользоваться понятием "силы инерции" правильно. Они реальны. Но они меряются (датчиком силы) только в СО тела, на которые сействует внешняя сила.

А "фиктивные" - просто не очень удачное название. Но, это только название, не более того.

Тогда  и не будет путаницы в неокрепших альтовских головах.

[Dachnik]

А поскольку сила тяжести действует на тело на протяжении всей траектории, то и сила инерции действует на всех этапах - и при подъеме, и при падении.

Если при свободном падении тела на него действует сила инерции, то по второму закону
\[ \frac {P \pm F_{in}}{m } \neq  g \]
Но, если тело тормозится атмосферным воздухом , то
\[ \frac {P - F_{трения}}{m } <  g \]
 Вопрос к tcaplinу.
Сила инерции при свободном падении тела, тормозит тело, или ускоряет? 

[tcaplin]

Вот, чтобы не было таких вопросов, и надо пользоваться понятием "силы инерции" правильно. Они реальны. Но они меряются (датчиком силы) только в СО тела, на которые сействует внешняя сила.

Надо понимать, что как только Вы переходите в другую СО, датчик автоматически перестает измерять силу? А как Вы ему должны сообщить об этом?
 Совсем трудная задача для датчика, если его действия описывают сразу два наблюдателя из разных СО. Явный повод для коррупции - кто из наблюдателей больше заплатит, того точку зрения и отображать на своей шкале... 

Вот, чтобы не было таких вопросов, и надо пользоваться понятием "силы инерции" правильно. Они реальны. Но они меряются (датчиком силы) только в СО тела, на которые действует внешняя сила.

А "фиктивные" - просто не очень удачное название. Но, это только название, не более того.

Тогда  и не будет путаницы в неокрепших альтовских головах.

Да уж, глубокомыслия "окрепшим ортовским головам" не занимать. "Фиктивные вовсе не фиктивные, это просто неудачное название"... Моя голова до такой степени никогда, пожалуй, не окрепнет...

[ER*]

Надо понимать, что как только Вы переходите в другую СО, датчик автоматически перестает измерять силу? А как Вы ему должны сообщить об этом?
 Совсем трудная задача для датчика, если его действия описывают сразу два наблюдателя из разных СО. Явный повод для коррупции - кто из наблюдателей больше заплатит, того точку зрения и отображать на своей шкале... 

Как Вы могли такое подумать?! Конечно, датчик показывает одно и то же для всех наблюдателей. И даже, если на него никто не смотрит, всё равно показывает. Мы же материалисты или где?

Но, датчик в во вращающейся СО (и вообще в любой неИСО) показывает силы инерции ... которые есть в именно в этой СО. Внезапно. За пределами этой СО (в какой-нибудь ИСО) датчик бы ничего не показал. Поэтому и предлагается считать силы инерции реальными только в СО самого тела, где они возникают. А, вне этой СО их нет. Таково отличие сил инерции от "обычных" сил, которые существуют независимо от выбраной СО.

Да уж, глубокомыслия "окрепшим ортовским головам" не занимать. "Фиктивные вовсе не фиктивные, это просто неудачное название"... Моя голова до такой степени никогда, пожалуй, не окрепнет...

Английское слово "fictitious" - не является полным синонимом русского "фиктивный". По немецки вообще обходятся без лaтинизмов - "Scheinkraft" (кажущаяся сила). Глупо спорить с названиями. Это же просто слова.

И с интерпретациями спорить глупо. Принятая интерпретации даёт те же решения конкретных задач, и предсказывает те же эффекты, чем интерпретации где сила инерции рассматривается наравне с другими. Тем более, у альтов что ни альт, то какая-то своя личная интерпретация сил инерции. А надо по простому, единообразно, как в армии.

[kichrot]

Как Вы могли такое подумать?! Конечно, датчик показывает одно и то же для всех наблюдателей. И даже, если на него никто не смотрит, всё равно показывает. Мы же материалисты или где?

Но, датчик в во вращающейся СО (и вообще в любой неИСО) показывает силы инерции ... которые есть в именно в этой СО. Внезапно. За пределами этой СО (в какой-нибудь ИСО) датчик бы ничего не показал. ...

Просто Цаплин не понимает то, что датчик, в свою очередь, такой же наблюдатель, как и человек. Цаплин элементарно не понимает то, что понятие "наблюдатель" является абстракцией обобщающей все измерительные, регистрирующие и отражающие системы, как искусственные, так и естественные. 

[Dachnik]

Как Вы могли такое подумать?! Конечно, датчик показывает одно и то же для всех наблюдателей. И даже, если на него никто не смотрит, всё равно показывает. Мы же материалисты или где?

Вы, где то там, в своем иллюзорном мире.

Но, датчик в во вращающейся СО (и вообще в любой неИСО) показывает силы инерции ... которые есть в именно в этой СО. Внезапно. За пределами этой СО (в какой-нибудь ИСО) датчик бы ничего не показал. Поэтому и предлагается считать силы инерции реальными только в СО самого тела, где они возникают. А, вне этой СО их нет. Таково отличие сил инерции от "обычных" сил, которые существуют независимо от выбраной СО.

Колесо катится с постоянной скоростью по плоскости на земле..
Датчики закреплены на ободе.
В СО оси колеса они покажут во всех точках обода одинаковую линейную скорость и ЦБС.
В ИСО Земля, в точке опирания обода на плоскость, датчики покажут и скорость
 = 0 и ЦБС = 0.
Алекспо цитировал  тут Фейнмана, который объяснял, почему появляются кажущиеся силы,типа не надо брать не ту СО,  но вы были где то там.

Английское слово "fictitious" - не является полным синонимом русского "фиктивный". По немецки вообще обходятся без лaтинизмов - "Scheinkraft" (кажущаяся сила). Глупо спорить с названиями. Это же просто слова.

Конечно глупо.
Переводчик переводит слово fictitious - фиктивный.

И с интерпретациями спорить глупо. ... А надо по простому, единообразно, как в армии.

Прапорщик сказал люминь, значит люминь.

[ER*]

Вы, где то там, в своем иллюзорном мире.Колесо катится с постоянной скоростью по плоскости на земле..
Датчики закреплены на ободе.
В СО оси колеса они покажут во всех точках обода одинаковую линейную скорость и ЦБС.
В ИСО Земля, в точке опирания обода на плоскость, датчики покажут и скорость
 = 0 и ЦБС = 0.
Алекспо цитировал  тут Фейнмана, который объяснял, почему появляются кажущиеся силы,типа не надо брать не ту СО,  но вы были где то там.

Ниочём.

Переводчик переводит слово fictitious - фиктивный.

Это не самый первый смысл. Ближе "воображаемый".

https://www.multitran.ru/c/m.exe?CL=1&s=fictitious&l1=1

 fictitious  прил.
  общ.    вымышленный; выдуманный; воображаемый; фиктивный; притворный; взятый из романа; мнимый (MargeWebley); нереальный (Gruzovik)
  безоп.    недостоверный (Alex_Odeychuk)
  бизн.    фальшивый; ложный
  мор.    условный
  перен.    бумажный (Gruzovik)
  рел.    апокрифичный (недостоверный, вымышленный Gruzovik)
  юр.    поддельный

Да и вообще, это же просто слово. Ничем не хуже чем слова "сила инерции". Главное не слова, а смысл который за ними стоит.

И уж, тем более, с латинизмами нужно быть осторожнее. Испорченный телефон. Сравнивается перевод на русский, и перевод с английского перевода. Нельзя тупо переносить смыслы похоже звучащих слов.

Вот ещё один пример с латинизмом. Английское "control",  не прямо тупо "контроль", а "управление". Внезапно. Так и здесь  "fictitious" это не прямо так тупо "фиктивный".

[kichrot]

...
Алекспо цитировал  тут Фейнмана, ...

Мнение Феймана далеко не однозначно. 
Точку зрения Феймана вполне аргументированно оспаривали даже его ученики. Например Хайкин С.Э.:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Хайкин,_Семён_Эммануилович 

Одним из основных аргументов сторонников фиктивности сил инерции является трудность с указанием источника этих сил. Но современная наука по большому счету вопрос с источником сил инерции решила, о чем современные ученые уже пишут около 10 лет. 
Например можно посмотреть презентацию о эксперименте "АТЛАС", сделанную в 2012 году директором Лаборатории ядерных проблем имени В.П. Джелепова Объединенного института ядерных исследований Вадимом Александровичем Бедняковым http://www.jinr.ru/jinr_structure/laboratories/bednyakov/

Презентация (о возникновении сил инерции на стр. 17): http://theor.jinr.ru/~diastp/winter12/lectures/Bednyakov-1.pdf

 

Так, что современные компетентные специалисты считают силы инерции вполне реальными. 

[Dachnik]

Мнение Феймана далеко не однозначно. 
Точку зрения Феймана вполне аргументированно оспаривали даже его ученики. Например Хайкин С.Э.: 
В ссылке

Хайкин писал, что с позиции общих принципов механики в отношении сил инерции (точнее эйлеровых сил инерции) «…следует признать, что у нас нет сколько-нибудь веских оснований сомневаться в реальности сил инерции…»[12]

А что?
Фейнман сомневался?
Хайкин не мог быть учеником Фейнмана.

17-ая страница не по теме.

[kichrot]

...
Хайкин не мог быть учеником Фейнмана. ...

Спасибо. Действительно перепутал. Хайкин ученик Мандельштама, советского физика, апологета фиктивности сил инерции. Хакин оппонировал Мандельштаму в вопросе реальности сил инерции. 

...
17-ая страница не по теме.

Абсолютно по теме. 

[tcaplin]

Просто Цаплин не понимает то, что датчик, в свою очередь, такой же наблюдатель, как и человек. Цаплин элементарно не понимает то, что понятие "наблюдатель" является абстракцией

Это Вы путаете наблюдателя с датчиком, не надо из Цаплина дурачка пытаться сделать.
Датчик - конкретное физическое устройство, установленное в точке приложения конкретной силы. Именно его надо обязательно сжать с двух сторон силами "действия" и "противодействия", и их величину он покажет на своей шкале. Он вообще не может двигаться относительно объектов - он между ними зажат.
А "наблюдатель" может стоять рядом и смотреть на его шкалу, а может лететь мимо с субсветовой скоростью - но снять шкалу на быстродействующую камеру. И показания датчика от наблюдателя никак зависеть не могут.

[tcaplin]

Датчики закреплены на ободе.
В СО оси колеса они покажут во всех точках обода одинаковую линейную скорость и ЦБС.
В ИСО Земля, в точке опирания обода на плоскость, датчики покажут и скорость
 = 0 и ЦБС = 0.

Под "датчиком" до сих пор понимался датчик силы (динамометр). Для него по 3-му з.Н. обязательно нужны 2 сжимающие его силы.
С филологией можете разбираться, а в русском языке "фиктивная" означает "вымышленная, ненастоящая". И из двух сжимающих датчик сил ни одна не может быть "фиктивной". Такой она становится, если пытаться перенести ее точку приложения от реального физического места (к агенту ускорения) на само инерционное тело. То есть фиктивна не сила, а точка ее приложения.
Датчик скорости - нелокальное устройство, просто "на ободе колеса" такой датчик не поставишь. Он должен измерять относительную скорость между точкой колеса и дорогой, то есть иметь связь с обоими движущимися объектами (хотя бы оптическую).
Но и его показания не могут зависеть от третьего участника - стороннего наблюдателя, который может менять свою скорость как ему заблагорассудится...

[kichrot]

Это Вы путаете наблюдателя с датчиком, не надо из Цаплина дурачка пытаться сделать.
Датчик - конкретное физическое устройство, установленное в точке приложения конкретной силы. Именно его надо обязательно сжать с двух сторон силами "действия" и "противодействия", и их величину он покажет на своей шкале. Он вообще не может двигаться относительно объектов - он между ними зажат.
А "наблюдатель" может стоять рядом и смотреть на его шкалу, а может лететь мимо с субсветовой скоростью - но снять шкалу на быстродействующую камеру. И показания датчика от наблюдателя никак зависеть не могут.

Цаплин, у вас прямо беда с общими понятиями. 
Цаплин, Вы путаете понятие "наблюдатель", со свойствами наблюдателя. 
Цаплин, наблюдатели разные бывают. 
Цаплин, разберитесь с материалистической теорией отражения. 

[tcaplin]

Цаплин, наблюдатели разные бывают. 

Вот это точно. Мужчина и женщина увидят по-разному. Грамотный наблюдатель и дилетант - тоже. Правда, к "наблюдателю" ТО они отношения не имеют. Со своей демагогией разбирайтесь сами.

[kichrot]

Вот это точно. Мужчина и женщина увидят по-разному. Грамотный наблюдатель и дилетант - тоже. Правда, к "наблюдателю" ТО они отношения не имеют. ...

Цаплин, Вы ударились в субъективизм. 
Эффекты ТО носят объективный характер, и от типа и свойств наблюдателя не зависят.