Neomylnosť 3. Newtonovho zákona?

Dobrý príklad je Hertzov dipól. Vyžaruje preto, lebo elektrické pole privádzané na začiatky vodičov núti elektróny pohybovať sa zrýchlene, z jedého konca na druhý. Mení sa hustota náboja vo vodiči preto, že pre elektróny je budiace pole už retardovaný potenciál. Ak by to "stihli v čase vykompenzovať" vodiče by boli stále dokonale homogénne nabyté a cez Poitingov vektor by cyrkulovala stále tá istá energia dokola. Aby vznikol retardovaný potenciál, musí byť veľmi rýchla časová zmena budiaceho poľa, alebo veľmi dlhý vodič, anténa. Potom už "elektróny nestíhajú a niečo pustia von" Výpočet je podľa klasickej Maxwelovej rovnice a s Lorentovým faktorom takmer identický. V podstate riešenie tohoto problému doviedlo Lorentza k slávnej transformácii. Voľne padajúci dipól nemá dôvod meniť hustotu náboja v čase. Celé elm. vyžarovane je teda spôsobené postulátom konečnej rýchlosti svetla. Aj u slimáka to platí, len sa to nedá merať. Ale toto do tohoto vlákna nepatrí, admin by to mohol presunúť do vhodnejšieho.

tono, zle to citas.  To nie je o tom preco sa pohybuje ale ze sa pohybuje, teda cista kinematika.  A o tom ze tvori pole, a to snad nespochybnujes :) 

Stale operujes pseudosilou, ale ta ziadne zrychlenie nerobi,  to vsetko bez problemov vysvetlis z inercialnej sustavy.

Podstatná je zmena hybnosti telesa a tú môže zmeniť len vonkajšia sila pôsobiaca na teleso, nie na pozorovateľa.

Ja som si pseudosilu nevymyslel. Vždy sa k nej dopracuješ pri transformácii s neinercionálnou sústavou. Je to sila, ktorú tam musíš doplniť, aby platili Newtonove zákony. Stále ale platí, že hybnosť telesu zmení iba vonkajšia sila pôsobiaca na toto teleso. Dynamika je o zmene hybnosti a kinematika bez zmeny hybnosti je geometria.,

tono, no a ?    Ty si sa rozhodol zjednodusit OTR na tvrdenie ze gravitacia neexistuje ?

A teda podla teba sa pri volnom pade na zem vlastne ziadna hybnost nemeni ?   Ci co presne  tvrdis ?

Tyso

Zmena hybnosti  by viedla k nezmyselnému záveru. Z každej pohybujúcej sa  sústavy dostanem inú hybnosť. Pre teleso padajúce k Zemi sa pohybuje Zem a naopak.  Označme hmotnosť Zeme M a telesa m.  Zo sústavy telesa by som podľa teba dostal  silu F1 = M*dv/dt  a zo sústavy Zeme F2 = m*dv/dt.  

Tono :),    si v stadiu ked popieras realitu :), to kladivo ti skutocne padne na nohu :)

A dost to boli.   (   tvoj posledny prispevok  popiera fyziku ako taku :)  )

Skus teda sa vratit spat na zem,   gravitacia v nasom svete telese realne zrychluje,  hviezdy drzi pohromade, vytvara cierne diery.  

No niekedy sa to pekne zamota:) Tono sa chytil do nastrah pseudosil, kedze v OTR je gravitacna sila tiez pseudosila. Ale hybnost sa menipri volnom pade vzhladom napr. na stred zeme.  

Tyso

Samozrejme to tak nie je. Veď píšem, že je to nezmysel. Ale dopracujem sa k nemu podľa tvojej predstavy, keď určím zrýchlenie zo zmeny polohy telesa v čase a násobím to hmotnosťou telesa.  

Tono

Ale hybnst sa meni a ty tvrdis zaroven ze len prava vonkajsia sila meni hybnost telesu, nie pseudosila :)

Tyso

Vráť sa k predstave, že to padajúce kladivo je inerciálna sústava.  Rovnako inerciálna sústava je Zem, ku ktorej to kladivo padá. Potom je všetko v poriadku a nemáš problém s rovnocennosťou sústav. Ak  sa telesá zrazia, potom platí zákon zachovania hybnosti, z čoho sa dá určiť výsledná rýchlosť Zeme a kladiva a celková energia je rovnaká, z pohľadu každej sústavy. Inercialna sústava je sústava, kde je súčet vonkajších síl nulový. To musí platiť aj pre padajúce kladivo. Tá sila, ktorú pocítim, keď mi kladivo padne na nohu je presne taká, akú potrebujem vynaložiť na to, aby som dostal kladivo z inerciálneho stavu. Ak kopneš do kladiva v kľude, pocítiš rovnakú silu, lebo meníš jeho zotrvačný stav.

 

Tyso

 

Inercialna sústava je sústava, kde je súčet vonkajších síl nulový. To musí platiť aj pre padajúce kladivo. 

 

Az na to ze kladivo na stole je v silovej rovnovahe v zmysle Newtona a je neinercialne...

tono spat na stromy :)

Zacneme klasickou fyzikou,     inercialna sustava je sustava kde platia newtonove zakony,  nie je lokalna.

Pseudosily sa objavia len ak nasou vztaznou sústavou nie inercialna sustava a  tam potom neplatia newtonove zakony, nezachovava sa hybnost a pod. 

V klasickej fyzike je gravitacia normalna sila, nie pseudosila.    Volne padajuce kladivo nie je inercialna sustava,  ale ak sa rozhodnes ze ju obmedzit na jeden bod, tak lokalne ju mozes za taku povazovat.   Ale nemozes z nej popisovat pad na zem, kedze to sa z lokalnej sustavy neda.  

To co hovori OTR, je ze vsetky fyzikalne zakony mozes zapisat v takom tvare aby platili aj v neinercialnych sústavách a to je zapis cez tenzory a zakriveny casopriestor.    Ale ty si to prilis zobecnil a zacinas popierat gravitaciu ako taku :),   OTR ale nehovori ze gravitacia neexistuje ale ze jej pricinou je ina metrika casopriestoru.  Ale to ze sa nemeni hybnost a ze sa prejavuje iba pri interakcii ?  To si si tam pridal sam a nedava to dobry zmysel.  

tyso,

V dobrom priblizeni mozes povazovat za inercialnu sustavu (to padajuce kladivo), to ze sa hovori o lokalnej sústave je len dosledok nehomogenity grav pola. (tie slapove sily). iny dovod to nema, Na urovni presnosti Newtona je padajuce kladivo inercialna sustava.

A len tak bokom. Pseudosily su pridane prave preto aby platili newtonove zakony aj v neinercialnych sustavach.

robopol,   problem je v slove lokalna. Ak sa budes pozerat z kladiva na okolity svet, tak sa zem bude k tebe zrychlene pohybovat a to je porusenim zakona zachovania hybnosti napríklad. Akykolvek popis sveta mimo teba  bude potrebovat pridat pseudosilu.

A tak teda, nie. Nie je to inercialna sustava tak ako ju chapeme bezne.    A nemozes spravit to co urobil tono, ze povies ze kladivo je jedna inercialna sustava,  zem druha a teda popisy padu su rovnocenne.    Transformácie medzi nimi nie su lorentzove.

A rozumieme sa, ked pridas spravne pseudosily, tak formalne staci ku kazdej sile pripocitat pseudosily a mozes pouzit vzorce a postupy ako v inercialnej sustave.   Ale v klasickej mechanike staci urobit popis v inercialnej sustave a dostanes rovnaky výsledok aj bez nich. 

Ale pre gravitaciu nedokazes najst taku sustavu kde sa zmeni len na zotrvacnost.  

Teda aspon ako to chapem ja,  sustava je abstraktny pojem a zakriveny casopriestor  nie je sustava. 

A to co mi nie je jasne, ci z OTR vyplyvaju aj vlastne zakony zachovania.  Alebo ci ich musíme k nej pridat.   

Ale tono dobre napisal platia zakony zachovania z pohladu padu na zem a opacne. Ale neodpovedal na otazku preco nemozeme brat gravitacnu silu ako vonkajsiu kedze sa meni hybnost z oboch pohladov. A tvrdi ze iba vonkajsia sila meni hybnost. Teda jeho tvrdenia su rozporne. Ja nerobim nic, nepriklanam sa na ziadnu stranu, iba pisem ktore tvrdenia su podla mna rozporne.

Bud to teda neviem ako to presne je alebo nieco je rozporne...

Robopol Tyso

Podľa klasickej fyziky na teleso na podložke pôsobí  vonkajšia sila podložky a vonkajšia sila gravitačná. V takom zmysle  je inerciálne.  Lenže gravitačná sila bez podložky na teleso nepôsobí.  Nemá sprostredkovateľa a preto sa teleso pohybuje po geodetickej krivke. Po rovnakej krivke sa pohybuje každé teleso, bez ohľadu na jeho hmotnosť. Ak by pôsobila  na teleso nejaká sila, tak by hybnosť  telesa závisela od jeho hmotnosti. To však nie je pravda. Prečo by sa sila chovala tak, aby každému telesu udelila rovnaké zrýchlenie, bez ohľadu na jeho hmotnosť.  S vašou predstavou sa dá vysvetľovať gravitačná sila na ZŠ. Je to vlastnosť každej virtuálnrj sily, že pôsobí iba cez interakciu. Coriolisovu silu tiež nedokážeš bez podložky. Rovnako virtuálna sila vzniká transformáciu v neinerciálnej sústave. Tiež by si ju pociťoval, napríklad ako odstredivú silu. No musela by ťa "pritlačiť o stenu", Bez steny, podložky, existuje iba virtuálne, pre zachovanie Newtonových zákonov. Drvivá väčšina príkladov sa dá počítať tak, že gravitačnú silu považujeme za vonkajšiu silu.  No ak ju pokladáme za nepravú silu, odpadá problém s rovnocennosťou sústav, tým aj problém s vyžarovaním nabitého telesa a výpočet je v zhode s experimentom.  Načo vymýšľať nejakú extravagantnú silu ktorá pôsobí na každú hmotnosť inak. V neinerciálnych sústavach platia Newtonové zákony, ale neplatí rovnocennosť sústav. V OTR, pre rýchlosť a zrýchlenie platí  Newtonova definícia. Jediný rozdiel je matematickom formalizme kovariantnej derivácie. Ale rovnaký formalizmus by si musel uplatniť, ak by si popisoval kinematiku na zakrivenom povrchu. Tento problém vyriešili matematici  dávno pred Einsteinom. Dôvod bol prozaickejší, zakrivený povrch Zeme. Einstein sa to musel učiť od nich a vraj mu to dalo zabrať.

tono, unika mi co chces povedat.

Inercialne teleso je take kde je sucet vonkajsich sil nula a potom sa pohybuje rovnomerne priamociaro.   Geodeticka krivka taka nie je.   Ok, ale to je pohlad klasickej fyziky. 

Ta nehovori o tom preco je gravitacna hmotnost rovnaka ako zotrvacna,  len to konstatuje.   Hybnost je velicina definovana v klasickej mechanike ako m.v,    a v je definovana cez polohu.   Nie je teda jasne co presne spochybnujes.     

Ak prejdeme od OTR, tak vseobecne nemusia existovat ani ziadne metricke suradnice,   vieme len to ze lokalne musi platit ze ide plochy lorentzovsky  priestor,  v takomto priestore vieme definovat aj stvorvektor energie-hybnosti.    Pokial mas vlastnu alebo inu definiciu hybnosti tak ju daj. Ale takto definovana hybnost sa meni aj pri pohybe po geodetike ( tu mam trochu pojmovy zmätok, ja som slovo geodetika pouzival pre  krivku po ktorej ide svetlo, ale ak to chapem tak ty ju pouzivas pre lubovolnu krivku telesa, ktore sa pohybuje bez iných sil ako je gravitacia teda ak obdobu volneho padu.  Ale to je len detail, ak sa chapeme tak to len potvrd)

A teda tvoje tvrdenie ze gravitacia nemeni hybnost je v rozpore s kazdym chapanim hybnosti ako ju poznam ja.  

BTW coriolisova sila ziadnu podlozku nepotrebuje.  resp. netusim co tym chces povedat.  ak leti lopta  zo severu na juh, tak sa jej tien odchyluje od poludnika.  V inercialnej sustave je to preto ze sa poludnik pohne na zapad, na zemi to vysvetlime coriolisovou silou.  Ziadna podlozka tam nie je potrebna.

Tyso

Geodetická krivka pôvodne popisovala pohyb po zakrivenom povrchu Zeme, Neskôr sa zobecnila na pohyb po zakrivenej ploche a OTR to zobecnila na zakrivený priestor. Z bodu A do B je  najkratšou spojnicou geodetická krivka. Samozrejme, potom neplatí euklidovská geometria a aj svetlo nemá iný spôsob, ako sa dostať z bodu A do B, iba po tejto krivke. Teleso pohybujúce sa voľným pádom sa pohybuje práve po tejto trajektórii. Inerciálny pohyb telesa v plochom priestore, (bez gravitácie)  je priamka a inerciálny pohyb v zakrivenom priestore je pohyb po geodetickej krivke Gravitácia je teda prenesenie priamočiareho pohybu v plochom priestore do zakriveného. Lokákne musí teda STR a OTR  dávať zhodné výsledky. Nelokálne sa geodetiky líšia, čo sa prejavuje, ako slapové javy. Ak by neexistovala gravitácia a chceli by sme sa pohybovať po geodetickej krivke, potrebovali by sme nejakú silu, ktorá by udržala teleso na povrchu zakrivenej plochy. A v gravitácii je to presne naopak. Teleso sa pohybuje po geodetickej krivke iba vtedy, ak naň nepôsobia vonkajšie sily, teda voľné teleso, 

Tono, potom sa nerozumieme.  Z bodu A do bodu B  je najkratsia spojnica draha svetla,  ale pri volnom pade je tato krivka zavisla od pociatocnych podmienok,  rychlosti.  Vsetky telesa danej rychlosti sa pohybuju po rovnakej krivke ale urcite nie po drahe svetla :)  

mozno mame nedoruzumenie v tom ze v zakrivenom casopriestore plati  ze druha derivacia s podla vlastného casu je 0,  a to je spolocne aj pre svetlo aj pre kazdu krivku volneho padu,   ale ked to budes integrovat, tak tam vlezu pociatocne podmienky, teda rychlost a poloha.

Alebo este inak, ak sa na to pozriem ako na dva priestorocasove body,  tak ziadna spojnica medzi nimi nie je svetelna,  vzdialenost medzi nimi je teda po geodetike ale ta mi urci aj rychlost

Tyso

Každá planéta sa pohybuje po geodetike, každá má inú rýchlosť a tvar trajektórie. Ja nechcem nič spochybňovať. Ty sa intuitívne vraciaš ku klasickej fyzike, kde na väčšiu rýchlosť po povrchu zakrivenej  plochy treba väčšiu "prítlačnú" silu. Akú má počiatočná rýchlosť vplyv, na trajektóriu, v STR? Žiadnu, trajektória je priamka. V zakrivenom priestore je to  geodetika. Ak na teleso, v zakrivenom priestore pôsobí vonkajšia sila, teleso sa nepohybuje po geodetike. Táto sila musí existovať aj v plochom priestore. Fyzikálne zákony v jednotlivých bodoch geodetiky musia prebiehať zhodne, ako na priamke v STR. Pri pôsobení vonkajšej sily sú derivácie trajektórií v zakrivenom priestore komplikovanejšie a objavujú sa nové sily, ktoré v STR nefigurujú.

tono, naopak snazim sa ta pochopit ale nedava to zmysel.   Ja sa totiz vzdy snazim tvoje tvrdenia previest do reálneho sveta a tak overit ci ti niekde neutiekla matematika.  

Ked povies  ze geodetika je trajektoria v casopriestore, najkratsia mozna,  tak  urobim rychlu skusku co to znamena.  A tvoje tvrdenia sa zdaju mimo reality.

Takze to skusme vypocitat,  ty mas viac skusenostim tak podme urobit vsetkz mozne zjednodusenia a zratajme vodorovny vrh cez OTR.  Majme teda len plochu a cas.

rychlost je zanedbatelna voci c,     tak vieme aky je výsledok klasickej fyziky aj STR.   A  pokial výsledok cez OTR ukazes ze je rovnaky, tak budem vediet ze skutocne vies o com hovoris.  A ak je to zlozite tak aspon volny pad, teda jedna suradnica, taketo tenzory by mali byt jednoduche

A len tak bokom,  samozrejme ze rychlost ma pomerne zasadny vplyv na trajektoriu v STR, ved to je predsa sklon priamky.  Ved jedna zo suradnic je cas.

Tyso

Nechce sa mi počítať niečo znovu. Počítal som to na stránke http://www.gravitacia.szm.com/suradnice.pdf Ak si pozrieš Schwarschildove súradnice, (na 12. strane)  tam je obecná sústava 4 rovníc pre ľubovoľný pohyb v časopriestore. Počiatočné podmienky si môžeš zvoliť sám. V rovniciach je v zátvorke člen (1-2.G.M/c^2). Ak sa rovná 1, dostaneš rovnice ktoré by platili v STR. Lenže by si musel vysvetliť, čo núti teleso pohybovať sa po krivke. Ak položíš dTau/dt = 1,  dostaneš Newtonove rovnice klasickej fyziky. V podstate v slabej gravitácii , r >  10.G.M/c^2, sú všetky  tri varianty riešenia, takmer úplne zhodné.

tono, tak sme tam kde som chcel byt,   cize staci pouzit sedliacky rozum.   Limitne sa teda riesenia podla OTR daju nahradit newtonovskymi a teda musi platit ze teleso pri pohybe v gravitacnom poli meni hybnost,  ze trajektoria zavisi od pociatocnych podmienok.

A len tak bokom,   OTR vysvetluje ako gravitacia sposobuje pohyb, ale nevysvetluje preco a ani ten detailny mechanizmus ako hmota zakrivuje casopriestor nie je jasny.  A ja predsa nespochybnujem OTR, len som nesuhlasil s tym ze je nemeni hybnost a pod.

Tyso

Vektor štvorrýchlosťi, paralelne prenášaný pozdĺž geodetickej krivky je konštantný. Tento vektor, je invariantný voči každej sústave. Štvorhybnosť testovacieho telesa pozdĺž geodetiky je  tiež konštantná a je  invariantom. To sú podmienky, aby sme mohli voľný pohyb telesa v zakrivenom priestore považovať za inerciálny. Ak prejdeme do trojrozmerného priestoru s absolútnym časom, tak to samozrejme nebude platiť. To je podobné, ako keby sme z priemetu trojrormerného pohybu na plochu chceli definovať zákony zachovania hybnosti.  Geodetika je iba fikcia. Každé teleso mení svojou hmotnosťou zakrivenie priestoru okolo seba a nie je lokálnou sústavou. Preto ten názov telesa "testovacie". No to by bolo príliš komplikované, Pre slabé polia sú odchýlky od NZ minimálne, no vysvetľujú to, čo NZ nedokážu. Nie je predsa jedno, či ja padám k Zemi, alebo Zem padá na mňa. Ale ak by som dôsledne riešil dve telesá, aj z NZ vychádza, že hybnosť sústavy sa zachováva. Pre jedno teleso sa zachováva iba moment hybnosti. Z OTR vyplýva zachovanie hybnosti v každej sústave, čo odstraňuje problém s rovnocennosťou všetkých  sústav.

No chlapci, pekne ste sa stihli rozbehnut. :)

Ja si myslim, ze z principu ekvivalencie sa gravitacia vyrusi so zrychlenim volneho padu, takze druzica nic vyzarovat nebude. Prave naopak, nieco by vyziarila, az by bola prinutena preletiet popri Zemi rovnomernym priamociarym pohybom.