Неинерциальные системы отсчета и тяготение

[Иван Горин]

В этой теме я приведу для начала теорию от авторов Яворского и Савельева.
Тема в начале будет пока закрыта.
Для новичков советую изучить законы Ньютона.
Материал сложный.
...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

...

[Иван Горин]

Для закрепления материала приведем простой пример НеИСО.
В вагоне, который движется с ускорением a1 находится тележка.

Для упрощения пренебрегаем трением качения колёс тележки.
Со стороны железной догоги на тележку не действуют никакие силы.
Для начала положим a2=0.
Тележка относительно полотна железной дороги неподвижна. Но передняя стенка вагона удаляется от тележки с ускорением a1.
То есть тележка движется относительно вагона с ускорением a1 в противоположную сторону.
Теперь приложим к тележке внутри вагона силу тяги F2
Тележка начинает двигаться с ускорением \(\displaystyle a_2=\frac{F_2}{m_2 }\) по отношению к железной догоге.
Ускорение тележки по отношению к вагону (внутри вагона)
\(\displaystyle a'_2=\frac{F_2}{m_2 }-a_1\)

Получили второй закон Ньютона для НеИСО.

Если тележке придать ускорение a2=а1, то она будет находиться в состоянии покоя или прямолинейного и равномерного движения по отношению в вагону (внутри вагона)
Относительно полотна ж/д она будет двигаться с ускорением вагона a1.

[Олег Владимирович Лавринович]

Для закрепления материала приведем простой пример НеИСО.
В вагоне, который движется с ускорением a1 находится тележка.

Для упрощения пренебрегаем трением качения колёс тележки.
Со стороны железной догоги на тележку не действуют никакие силы.
Для начала положим a2=0.
Тележка относительно полотна железной дороги неподвижна. Но передняя стенка вагона удаляется от тележки с ускорением a1.
То есть тележка движется относительно вагона с ускорением a1 в противоположную сторону.
Теперь приложим к тележке внутри вагона силу тяги F2
Тележка начинает двигаться с ускорением \(\displaystyle a_2=\frac{F_2}{m_2 }\) по отношению к железной догоге.
Ускорение тележки по отношению к вагону (внутри вагона)
\(\displaystyle a'_2=\frac{F_2}{m_2 }-a_1\)

Получили второй закон Ньютона для НеИСО.

Если тележке придать ускорение a2=а1, то она будет находиться в состоянии покоя или прямолинейного и равномерного движения по отношению в вагону (внутри вагона)
Относительно полотна ж/д она будет двигаться с ускорением вагона a1.

Очень наглядно об относительности ускорения. Ускорения тут есть истинные и кажущиеся. Кажущееся ускорение, когда ускорение относительно вагона есть, но на тележку не действуют никакие силы. Она не деформирована.  А истинное, тогда, когда тележка деформирована. При этом она ускоряется и при равенстве ускорений вагона и тележки ,она неподвижна относительно вагона. Но то,что она ускоряется  можно судить по ее деформации (или деформации акселерометра)
Этот мысленный опыт дает намек, что падающее тело имеет лишь кажущееся ускорение, а на самом деле покоится в пространстве. А вот, лежащее на поверхности Земли, относительно Земли неподвижно, но ускоряется , поскольку деформировано.
Получается, притяжение ,по крайне мере в ближней зоне , это не притяжение, а поведение тележки в ускоряющемся вагоне. Оба случая имеют место быть.

[Иван Горин]

Очень наглядно об относительности ускорения. Ускорения тут есть истинные и кажущиеся. Кажущееся ускорение, когда ускорение относительно вагона есть, но на тележку не действуют никакие силы. Она не деформирована.  А истинное, тогда, когда тележка деформирована. При этом она ускоряется и при равенстве ускорений вагона и тележки ,она неподвижна относительно вагона. Но то,что она ускоряется  можно судить по ее деформации (или деформации акселерометра)
Этот мысленный опыт дает намек, что падающее тело имеет лишь кажущееся ускорение, а на самом деле покоится в пространстве. А вот, лежащее на поверхности Земли, относительно Земли неподвижно, но ускоряется , поскольку деформировано.
Получается, притяжение ,по крайне мере в ближней зоне , это не притяжение, а поведение тележки в ускоряющемся вагоне. Оба случая имеют место быть.

В моем примере нет деформаций и сил инерции.
Такие примеры привели авторы теорий НеИСО Яворский и Савельев.
В моем примере  нет оснований вводить новые сущности. И нет кажущихся или истиных ускорений. Все ускорения реальны. И четко разделено относительно чего эти ускорения.
И все они обусловленны не фиктивной силой инерции, а реальной силой тяги локомотива.
И будет еще пример на падение лифта в поле тяжести.

[Олег Владимирович Лавринович]

Все ускорения реальны.
В моем примере нет деформаций и сил инерции
 

.
 Деформаций нет потому ,что пример кинематический , а не физический.
А ускорения, тоже кинематические. Ибо без реальных тел невозможно говорить об физических причинах и явлении ускорение.
Ну , как же реальны. Тележка неподвижная, относительно вагона при ускорении вагона тоже ускоряется относительно вагона, но, с точки зрения железной дороги, относительно которой ускоряется вагон, тележка неподвижна. И никакие процессы на ней(акселерометры) не укажут на ее активное ускорение. А вагон , само собой, деформирован локомотивом.  Если же к тележке прикладывать силу, чтоб она была неподвижна относительно вагона, то сила всегда приводит к деформации. Иного физика не наблюдает . А Вы?

[Олег Владимирович Лавринович]

В моем примере нет деформаций и сил инерции.
Такие примеры привели авторы теорий НеИСО Яворский и Савельев.
В моем примере  нет оснований вводить новые сущности. И нет кажущихся или истиных ускорений. Все ускорения реальны. И четко разделено относительно чего эти ускорения.
И все они обусловленны не фиктивной силой инерции, а реальной силой тяги локомотива.
И будет еще пример на падение лифта в поле тяжести.

Лифт "падает" относительно земли, точно так же, как "ускоряется " тележка относительно вагона который ускоряется локомотивом.  Она "падает" "притягиваясь" на задней стенкой вагона. И мы тут понимаем, что за сила ее "притягивает". Но, стоит эту картинку расположить вертикально и мы беспомощно ищем что же такое "притягивает". А про локомотив или иную причину ускорения вагона даже пофантазировать не хотим. Как зомби. Ни шагу в сторону.

[severe]

Во-первых, свободное тело не превратится в несвободное от того, что будет вести себя так, как если бы на него действовала сила.
Во-вторых, из того, что ускорение, вызванное реальной силой, равно полному ускорению далеко не в любой СО, ещё не следует, что второй закон неверен в некоторых СО. Он верен абсолютно во всех СО, если в его формуле стоит ускорение, вызванное реальной силой. Надо просто об этом погромче заявить. Ребята, во втором законе стоит ускорение, вызванное реальной силой, и не путайте его с полным ускорением!!! Яворский с Савельевым этого не заявляют, тем самым потворствуя любителям поспекулировать на теме сил инерции. Эти спекуляции можно пресечь одним этим заявлением.

Принцип же относительности применим для любых двух СО, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Без разницы инерциальны они или нет. Кто несогласен, пусть приведет пример двух неИСО, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, для которых уравнения движения меняли бы свой вид при переходе из одной в другую.

[Иван Горин]

.
 Деформаций нет потому ,что пример кинематический , а не физический.
А ускорения, тоже кинематические. Ибо без реальных тел невозможно говорить об физических причинах и явлении ускорение.
Ну , как же реальны. Тележка неподвижная, относительно вагона при ускорении вагона тоже ускоряется относительно вагона, но, с точки зрения железной дороги, относительно которой ускоряется вагон, тележка неподвижна. И никакие процессы на ней(акселерометры) не укажут на ее активное ускорение. А вагон , само собой, деформирован локомотивом.  Если же к тележке прикладывать силу, чтоб она была неподвижна относительно вагона, то сила всегда приводит к деформации. Иного физика не наблюдает . А Вы?

Поставим на тележку кресло, посадим в него пассажира и закрепим его ремнём безопасности.
Тележка неподвижна относительно земли, задняя стенка вагона приближается к тележке с ускорением a1.
Пассажир не почувствует перегрузку.
Теперь занавешиваем окна в вагоне.
Тележка движется в сторону задней стеки вагона с ускорением a1.
Пассажир также не почувствует перегрузку.
Он находится в состоянии свободного падения на заднюю стенку вагона.

Теперь уснанавливаем тележку к задней стенке вагона. Пассажир лицом к передней стенке.
Пассажира будет вдавливать в спинку кресла часть силы тяги локомотива F1.
F1 - сила тяги локомотива за вычетом сил сопротивления движению по ж/д.
Сила вдавливания в кресло:
\(\displaystyle F=\frac{m_2}{m_1}F_1=m_2a_1\)

[Иван Горин]

Лифт "падает" относительно земли, точно так же, как "ускоряется " тележка относительно вагона который ускоряется локомотивом.  Она "падает" "притягиваясь" на задней стенкой вагона. И мы тут понимаем, что за сила ее "притягивает". Но, стоит эту картинку расположить вертикально и мы беспомощно ищем что же такое "притягивает". А про локомотив или иную причину ускорения вагона даже пофантазировать не хотим. Как зомби. Ни шагу в сторону.

Лифт падает на землю в человеком внутри.
На лифт действует ускорение свободного падения g (притяжение к земле)
По аналогии с нашим примером.
a1=g
Внутри лифта на человека действует противоположное ускорение -g.
Наш выведенный второй закон Ньютона для неИСО:
\(\displaystyle a'_2=\frac{F_2}{m_2}-a_1=\frac{m_2g}{m_2}-g=0\)
F2 сила притяжения человека к земле.
a'₂ ускорение человека в лифте
Доказали, что человек в падающем лифте невесом.
Это если не учитывать сопротивление воздуха.
Олег Владимирович, предлагаю вам доказать формулу для веса человека в лифте с учетом сопротивления воздуха.
\(\displaystyle P=\frac{m_2}{m_1}F_c\)

[Олег Владимирович Лавринович]

Поставим на тележку кресло, посадим в него пассажира и закрепим его ремнём безопасности.
Тележка неподвижна относительно земли, задняя стенка вагона приближается к тележке с ускорением a1.
Пассажир не почувствует перегрузку.
Теперь занавешиваем окна в вагоне.
Тележка движется в сторону задней стеки вагона с ускорением a1.
Пассажир также не почувствует перегрузку.
Он находится в состоянии свободного падения на заднюю стенку вагона.

Теперь уснанавливаем тележку к задней стенке вагона. Пассажир лицом к передней стенке.
Пассажира будет вдавливать в спинку кресла часть силы тяги локомотива F1.
F1 - сила тяги локомотива за вычетом сил сопротивления движению по ж/д.
Сила вдавливания в кресло:
\(\displaystyle F=\frac{m_2}{m_1}F_1=m_2a_1\)

Все верно. Вы промоделировали тело в падении и тело , лежащее на земле. А так же момент приземления пассажира на заднюю стенку.
Второй закон и все прочие Савельевы заточены на технику. Для техники в пределах аксиом там все верно. К физике процесса они имеют отношение косвенное, поскольку привязаны к относительным величинам, перемещению , скорости и ускорению.  Если исходить из результатов Вашего  опыта, пусть и мысленного , а не из домыслов, то можно заключить , что "падающее" тело свободно, а земная твердь ускоряется, относительно близко расположенных свободных ,падающих тел . Все взаимодействия приводят к механической деформации и силам упругости в телах. Но ТМ не занимается их изучением. Это абстрактная теория об абстрактных телах лишенная как раз того, отчего эти силы появляются. Потому и нафантазирована куча пондеромоторностей, которых , конечно нет.  Ускорение, фактор побочный и не самый информативный.