Neomylnosť 3. Newtonovho zákona?

Silu medzi zrýchľujúcimi závažiami ukáže silomer a bude platiť priama úmera.

Sila, ktorá pôsobí na 5kg teleso  m1 je konštantných Fg = 49 N (tesne nad povrchom) Preto ak tvrdíš, že výsledná sila Fg na visiace  závažie m1  je menšia, tak porušuješ gravitačný zákon ty :)  

Pozeram, ze Buky chytil druhy dych a je vo svojej obvyklej forme.

:agree:

buky,   zase zopakujem , mame zakladne vzdy platne vztahy a to su newtonove zakony.   A potom pre rozne prakticke situacie mame odvodene  zakony aby sme mohli rychlejsie pocitat.

A tie casto maju rozne explicitne a implicitne predpoklady,  napríklad to co to tu davas ty potichu predpoklada ze telesa m1 a m2 sa pohybuju rovnakym zrychlenim.  Ale ked to je inak  a pri rozbehu a brzdeni to inak aj je, tak tento vztah neplati,  najprv sa rozbehne jedno teleso,  lano posobi ako pruzina a az s oneskorenim sa rozbieha druhe teleso.   A ked potrebujes vediet ake silne lano musi byt, tak to musis zobrat do uvahy.    Uz som to vela krat dal otazku ci si schopny povedat pevnost lana,   a obaja vieme ze nie si.    Ale to je pri navrhu strojov zasadna vec, navrhnut ake kolieska musia byt :),   Inak by si aj ty mohol byt technik

V gravitačnom poli Zeme každé teleso padá so zrýchlením 9,81m.s^-2. No v tvojom príklade padá so zrýchlením 7m.s^-2, čo je zjavne menej ako 9,81m.s^-2. Z druhého Newtonovho zákona vypočítam silu, ktorá pôsobí na visiace závažie: F = m . a, F = 5kg . 7m.s^-2 = 35N. Keďže platí, že 35N < 49N, tak na voľne visiace závažie pôsobí menšia výsledná sila, než je F_g.

tak  na visiace zavazie musi posobit nulova vysledna sila, inak by neviselo ale sa pohybovalo. 

A silu medzi zavaziami sice ukaze aj silomer ale jej velkost sa v realite meni aj v case a tak zase mozeme povedat ze buky sa myli.  A navyse slovo priama umera je zle, ale to je uz matematika a to vieme ze to rovnaka nelogicnost a protiprirodnost ako fyzika

tyso, dňa 25 Apr 2014 - 08:46, napísal:

  najprv sa rozbehne jedno teleso,  lano posobi ako pruzina a az s oneskorenim sa rozbieha druhe teleso.  

Súhlasím, ale v dnešnej fyzike sa to učí ako súčasný vznik reakčnej sily druhého telesa - F  :)

Skôr ale prebieha diskusia, prečo je vôbec lano napnuté ak pri výpočte nepotrebujem vedieť reakčnú silu závažia. Veľkosť statického zaťaženia lana je pre iných machrov a koniec koncov to sem ani nepatrí.

robo68, dňa 25 Apr 2014 - 08:49, napísal:

V gravitačnom poli Zeme každé teleso padá so zrýchlením 9,81m.s^-2. No v tvojom príklade padá so zrýchlením 7m.s^-2, čo je zjavne menej ako 9,81m.s^-2. Z druhého Newtonovho zákona vypočítam silu, ktorá pôsobí na visiace závažie: F = m . a, F = 5kg . 7m.s^-2 = 35N. Keďže platí, že 35N < 49N, tak na voľne visiace závažie pôsobí menšia výsledná sila, než je F_g.

Lenže 35N sila je medzi závažiami  a nie medzi 5kg závažím  a povrchom,  Fg = 49 N.

tak  na visiace zavazie musi posobit nulova vysledna sila, inak by neviselo ale sa pohybovalo.

OK, sorry za nepresné vyjadrovanie a skracovanie v rýchlosti... Mal som to napísať asi takto: teleso, ktoré je zavesené na lane vedenom cez kladku a spojené s druhým telesom, umiestnenom na vodorovnej podložke. :)

Lenže 35N sila je medzi závažiami  a nie medzi 5kg závažím  a povrchom,  Fg = 49 N.

Nemáš pravdu. Sila 35N pôsobí na teleso, ktoré je zavesené na lane. Vyplýva to z 2. NZ. Či už ani tento zákon neplatí? Je to výslednica dvoch síl, presnejšie je to vektorový súčet gravitačnej sily a sily, ktorou naň pôsobí druhé teleso. To znamená, že druhé teleso pôsobí na prvé silou 49N - 35N= 14N. Takou istou silou pôsobí prvé teleso na druhé. Ak sa druhé teleso pohybuje so zrýchlením 7ms^-2, tak pri hmotnosti 2kg naň musí pôsobiť (výsledná) sila F = 7ms^-2 . 2kg = 14N. Žeby to bola náhoda? Nuž, nie je. Vyplýva to z Newtonových zákonov.

 

Nemáš pravdu. Sila 35N pôsobí na teleso, ktoré je zavesené na lane. Vyplýva to z 2. NZ. Či už ani tento zákon neplatí? 

Tak inak, aká je veľkosť sily medzi padajúcim 5 kg závažím na kladke a povrchom  ? Ja tvrdím, že Fg = 49 N.

Áno, gravitačná sila pôsobiaca na prvé teleso je 49N. Ale keby to bola jediná sila, pôsobiaca na zavesené závažie, tak by sa pohybovalo so zrýchlením 9,8ms^-2. Lenže ono sa pohybuje so zrýchlením 7ms^-2, ty sám si to vypočítal. To však znamená, že výsledná sila je 35N a musí tam byť ďalšia sila, ktorá sa sčíta s gravitačnou. Poznáme jej veľkosť, 14N a poznáme aj jej smer. Čo je na druhom konci lana?  (Pre tysa: áno, zas zjednodušujem, vynechávam lano ako hmotné teleso a to už nehovorím o hmotnej kladke a o trení v ložisku kladky a o trení medzi druhým telesom a podložkou...  :)) No predsa druhé teleso. A tak sme našli pôvodcu sily o veľkosti 14N.

buky,   to co popisujem pri rozbehu nie je reakcna sila :),   to je prave dôsledok aj toho ze reakcna sila vznika okamzite,  to len ty netusis ake implicitne ( potichu predpokladane ) podmienky uvazujes.   Napríklad ze lano povazujeme za dokonale tuhe teleso, ktore prenasa silu okamzite.  Ale ked pôjdeme hlbsie, tak lano sa sklada z atomov a tie sa dokazu priblizit alebo vzdialit a tak lano nie je tuhe teleso.  Mozeme ju modelovat ako pruzinu s istou tuhostou.  A potom sa silove posobenie bude sirit  pomerne malou rychlostou a preto sa druhe teleso pohne neskor.  A okrem toho tam posobi trenie a to znamena ze na zaciatku rastie sila ale teleso sa nehybe pokial sila neprekroci hranicu statického trenia ale po odtrhnuti sa sila zvysi skokovo co vedie k dynamickym prechodovym javovom a vedie to ku kmitom celej sustavy.   A to ziadna pekna jednoducha rovnica nepopisuje, to su uz diferencialne rovnice.  Ale stale ide  o newtonove zakony, len by si ich v takomto tvare ani nespoznal. 

Ale toto je uroven ktoru nemas ako pochopit ak nedokazes chapat ani zakladne jednoduche linearizovane pripady, kde sme zanedbali vsetko co nam v realite komplikuje zivot. 

robo68, dňa 25 Apr 2014 - 09:43, napísal:

 No predsa druhé teleso. A tak sme našli pôvodcu sily o veľkosti 14N.

A to je ten paradox, lebo reakčná sila druhého telesa 14 N môže byť  aj na naklonenej rovine (čo potvrdí aj silomer) a to už bude zrýchlenie závaží zas o niečo menšie.

Otázka teda znie, či možno považovať hmotnosť telesa za reakčnú silu ak v rovnici figuruje len jedna sila a zníženie veľkosti zrýchlenia ovplyvňuje len a len hmotnosť druhého závažia (m2).

Druhé 2kg závažie je na naklonenej rovine a silomer ukazuje 14 N, to znamená, že ide o reakčnú silu ?

Nuž, ty vidíš paradoxy tam, kde žiadne nie sú. Stačilo by, aby si vedel, čo vo fyzike znamená termín "sila" a paradoxy by sa stratili.

Odpoveďou na tvoju otázku je, že hmotnosť nie je sila a teda nemožno považovať hmotnosť telesa za reakčnú silu. (A zas si narazil na dávny problém akčná - reakčná sila. Tomuto označeniu sa môžeme vyhnúť, keďže je dané dohodou.) Podstatné však je, že (reakčná) sila, ktorou pôsobí prvé teleso na druhé, má rovnakú veľkosť, akú má (akčná) sila, ktorou pôsobí druhé teleso na prvé.

Bez hmotnosti sa asi dá ťažko hovoriť o silách.

Prečo je teda nutné počítať s reakčnou silou (-F) pri naklonenej rovine ale pri vodorovnej podložke nie, tam postačuje hmotnosť (m2)

Hmotnosť telesa nestačí na to, aby sa pohlo. Na to potrebuješ pôsobenie sily. Aj v prípade príkladu, v ktorom sa druhé teleso nachádza na vodorovnej podložke. To sa tiež nepohne bez pôsobenia sily. Silu, ktorá spôsobuje zrýchlenie prvého telesa tiež možno zmenšiť iba silou, ktorá pôsobí na teleso v opačnom smere, než gravitačná sila. Ty si stále neuvedomuješ, že výsledný vzťah bol odvodený z Newtonových zákonov, lebo si ho trafil. Ale čo spravíš s naklonenou rovinou? Zas budeš triafať? Mne také triafanie nedáva zmysel, lebo ak existuje model, ktorý vedie k správnemu výsledku, tak si výsledok jednoducho odvodím.

Newtonove zákony sú univerzálne, platia pre každú situáciu v našom príklade. Je úplne jedno, či je druhé teleso na vodorovnej podložke, alebo na naklonenej rovine. Ty však chceš vytvárať vzorce pre každý mysliteľný experiment, no neuvedomuješ si, že taká fyzika by bola veľmi zložitá, jedna výnimka by striedala druhú. Tri Newtonove zákony vedú k zjednodušeniu.

buky,  na to aby si vedel kedy mas co uvazovat je jednoduchy postup,  zacnes silami ktore vies lahko urcit a spocitas výsledok.  To co ovplyvnuje výsledok malo, mozes zanedbat (   napríklad rotacia zeme pri malých rýchlostiach)  ak naopak výsledok nie je dost dobry a mas rozdiel od merania, tak musis pridat aj tie zlozite od trenia, pruznosti, odporu prostredia

a tvoja otazka preco pri naklonenej rovine potrebujes uvazovat aj reakciu len hovori ze tomu nerozumies a tu su na vine zase vektory, na vodorovnej podlozke je reakcia kolma na smer pohybu a tak ju mozes ignorovat, pri naklonenej rovine  nie a  tak priamo ovplyvnuje vysledne zrychlenie.  Kazdemu kto nebol lenivy a ratal je to jasne, ty si neratal a tak nemas fyzikalnu intuiciu.

A o silach samozrejme mozes hovorit aj bez hmotnosti, napríklad  sila medzi magnetmi nezalezi od ich hmotnosti.  Lenze ak si volne pleties hmotnost, tiaz, silu, tlak a podobne, tak si len ako kosicky blazon.

robo68, dňa 25 Apr 2014 - 09:43, napísal:

Áno, gravitačná sila pôsobiaca na prvé teleso je 49N. Ale keby to bola jediná sila, pôsobiaca na zavesené závažie, tak by sa pohybovalo so zrýchlením 9,8ms^-2. Lenže ono sa pohybuje so zrýchlením 7ms^-2, ty sám si to vypočítal. To však znamená, že výsledná sila je 35N a musí tam byť ďalšia sila, ktorá sa sčíta s gravitačnou. Poznáme jej veľkosť, 14N a poznáme aj jej smer. 

Je to zábava v podobe matematického harašenia :)

Silomer medzi závažiami ukáže 35 N silu. 14 N pseudosila  môže byť predsa aj v smere reakčnej sily, čí ? (nezabúdaj, že silomer má dva konce)

 Inak povedané, 14 N silu žiadnym silomerom nenameriaš lebo ide o matematickú abstrakciu.

Meral si to? Alebo len hádaš? Tvoje "schopnosti" si nám už predviedol. Ak by si meral, tak by si na silomeri videl 14N. Ak by neukázal toľko, tak by sa Newtonove zákony už dávno neučili. Ak by na druhé teleso pôsobila sila 35N, tak by sa pohybovalo so zrýchlením 17,5ms^-2. A to je o hodne viac, ako 7ms^-2. Už si zrušil 2. NZ? :)

Správnosť Newtonových zákonov spočíva práve v tom, že merania sa zhodujú s výpočtom. Ak sa nezhodujú, tak si buď zle meral, alebo si zanedbal niečo, čo sa zanedbať nemalo.

Ďakujem za opravu, poplietol som to (ťažká smena v práci)

Tak skús niečo napísať o 14 N sile medzi závažiami a o akčnom  a nie reakčnom smere , nakoľko závažie na vodorovnej podložke pôsobí rovnakou ale opačne orientovanou 14 N silou. A ak sa ti podarí aj niečo o nemerateľnej 35 N sile :)

A inak mám silný pocit, že záležitosť v podobe a = F/ (m1 + m2 ) je pre teba nestráviteľná.

tak trochu zmenme temu,  a  podme k jednemu skolskemu prikladu.  Mas teleso, konkretne hranol o hmotnosti 1kg na naklonenej rovine ( uhol 30 stupnov),  akym zrychlenim pojde po nej ?  A aby sme to nekomplikovali tak je dobre namazane, nech mozeme zanedbat trenie

Šak svoje matematické " schopnosti " som už predviedol, tak načo provokuješ :) Ale aspoň som si pozrel, ako sa to počíta.

Ale ešte zaujímavejšie je zrýchľovanie dvoch krúžkov rovnakého priemeru, ale rôznej hmotnosti po 30° dráhe. Mám to vlastnoručne niekoľko krát odskúšané.

buky, ak si teda nasiel vysledok tak vies ze ide pomalsie ako je g, aka sila na nu posobi a kde sa berie,  nepada ani priamo k zemi atd, 

cez NZ je to jasne a ziadna zahada,   ale kedzy ty ich nechpaes, tak by si tam mohol najst par zahad

Jaj tak, našiel som ako sa to rieši cez vektorové rozloženie 10N tiažovej sily. A rozdiel síl spôsobuje zrýchlený pohyb 1kg závažia po šikmej 30° dráhe.

Hm, len neviem či sa môžem na to pozerať ako na gravitačnú potenciálnu energiu (mgh)

no a tak sa tam musi uplatnovat zakon akcie a reakcie, vektorove harasenie a matematika, teda vsetko s cim nesuhlasis :)

A samozrejme sa uplatnuje aj zakon zachovania energie,    mgh sa zmeni  na 1/2 mv.v +  1/2 I  omega. omega,

To uz tak je, ze zakony fyziky sa upltanuju vsetky :)

no a tak sa tam musi uplatnovat zakon akcie a reakcie, vektorove harasenie a matematika, teda vsetko s cim nesuhlasis

No jasne, aj pri aj pri vodorovnom zrýchľujúcom závaží sa uplatňuje zákon akcie -  reakcie  a na správny výsledok  ho neppotrebujem, lebo platí  a = F/ (m1 + m2)

V oboch prípadoch ide o rozdielne sily a výsledná sila spôsobuje zrýchlenie.

Bolo by zaujímavé prebrať dôvod zrýchlenia telesa po šikmej podložke, ale ak niekto ignoruje vyššie uvedený vzorec tak je to zbytočné.

a preco by  ho niekto mal ignorovat,  problem je len ten ze si nasiel kladivo  a tak aj skrutku povazujes za klinec :).

aj tu mozes povedat  ze na naklonenej rovine posobi sila podla vzorca  F = mg.cos( alfa) a smeruje rovnobezne s naklonenou rovinou,  a keby si kazdy den len ratal sily na naklonenej rovine tak iny vzorec ani nebudes potrebovat. 

A pre kazdy specialny pripad mozes zvlast hadat specialny vzorec, pripadne si ho najst v tabulkach.  Ale zaroven je pravda ze stacia 4 newtonove zakony a pre specialny pripad si dokazes spravne odvodit aj spravny vzorec.  A to je fyzika.  Najst tie zakladne zakony a spravne ich pouzit