Neomylnosť 3. Newtonovho zákona?

Neviem kam mieriš s odčítaním g. , bavíme sa o pokojovom stave na povrchu, kde v zvislom smere pôsobia dve sily, ktoré pôsobia na to isté teleso,  lenže meranie poukazuje na nenulovú výslednú silu.

 Kružidlo, ktoré kreslí kružnicu je na porovnanie telesa, ktoré má pohyb po kružnici, ktoré tiež opisuje - kreslí kružnicu. Ziadne vektory rýchlosti v1, v2 nie sú prítomné.

Matematika prvého stupňa, ktorá považuje bielu súčasne za čiernu.

citaj navod:)

a k rychlosti, zacni zakladom. ako urcis polohu? kedze rychlost je zmena polohy v case

a meral si niekedy gyroskopickym akcelometrom?

Veď ano, určenie polohy cez vektor rýchlosti, rešpektujem a uznávam ako dokonalú matematickú fintu. Ale je tu aj pohľad do stredu otáčania.

Nepostačuje digitálny akceler ?  Ten spoľahlivo ukáže veľkosť dostredivého zrýchlenia :)

tyso, je pre teba popisovanie cez matematiku 100% pravda ?

buky ja na rozdiel od teba rozumiem principu, matematika ho len vyjadruje presne. ale na samotnu myslienku staci skutocne chapat pocty, matematika len zjednodusuje zivot ale fyzikalny princip nie je v matematike. ty sa na nu len vyhovaras ale nerozumies fyzike

a akcelometre su rozne, preto mas v navode ze musis odcitat g, ak taky nechces najdi si iny:) rovnako mas na decimalke napisane ze mas delit desiatimi ci ze mas odcitat po ustaleni. ak nevies merat podla navodu, tak merias cosi ine

 

tyso, je pre teba popisovanie cez matematiku 100% pravda ?

Matematika je nástroj, ako formulovať fyzikálne zákony. Obecne ale môžeme matematicky správne formulovať aj zákony, ktorými sa príroda neriadi. Experiment je kritérium správnosti matematického modelu. Ak by si takýto rozpor medzi matematickým výsledkom z teórie a experimentálnym meraním našiel, zaručujem ti, že by to určite nezostalo bez odozvy. Fyzici dnes priamo „bažia“ po tom, aby našli odchýlku teórie od praxe. Znamenalo by to „posun“ vedeckého poznania a možnosť revidovať teóriu. Dnes sa napríklad počíta trajektória sondy, ktorá dokáže pristáť na letiacej kométe, matematickým aparátom, ktorý potrebuje iba počiatočné podmienky. Nikto už dnes nerieši pojmy teórie (okrem pedagogického procesu), ako odstredivá, alebo dostredivá sila, inerciálna, alebo neinerciálna  sústava. To je zahrnuté v matematickom modely, ktorý je vybudovaný na overených postulátoch. Ak by nebol vybudovaný na správnej teórii, nikdy by na kométu raketa nedoletela. Grafická karta, pri bežnej animácii na tvojom počítači, rieši ďaleko zložitejšie matematické úlohy transformácií súradnicových sústav, ako celá teória relativity. A o výsledku sa  môžeš presvedčiť sám.

Pripusťme, že má fyzika „nezrovnalosti“ v pojmoch zrýchlenia na nulovej trajektórii a zamieňa si účinok dostredivej a odstredivej sily. Ako je potom podľa teba možné, že sa takéto zásadné nedostatky neprejavia na konštrukcii zložitých mechanických zariadení v praxi?  Nikto by predsa „nevyhadzoval“ peniaze za nejaký nezmyselný CAD. V praxi žijeme v dobe, kde sa tvrdo hodnotia výsledky a nie teórie. A v tomto konkurenčnom prostredí by pseudoteória rýchlo skončila. Je ale realitou, že mnohé pseudoteórie aj napriek tomu úspešne prežívajú.  Ale iba v prípade, ak sa spoliehajú na vládne zákazky. Tak ako je to aj s inými „shitmi“. Ale to nie je fyzika, ale marketing a korupcia.

 Ak by si takýto rozpor medzi matematickým výsledkom z teórie a experimentálnym meraním našiel, zaručujem ti, že by to určite nezostalo bez odozvy.

V tomto samozrejme nevidím rozpor ani ja.

Ale ako môžete popisovať fyzikálny princíp pokojového stavu na povrchu (Fg = m . g)  kde ako príčinu uvádzate dve sily, ktoré pôsobia na to isté teleso, ak meranie poukazuje na Nenulovú výslednú silu ? Zhoduje sa to s Einsteinom ? Odtiaľto sa to tuším začína, že  lokálne sa nedá rozlíšiť pokojový stav od zrýchlenia.

buky

To je otázka, kde si zvolím súradnicovú sústavu, z ktorej popisujem fyzikálne zákony. Ak si ju zvolím v telese, ktoré sa pohybuje neinercionálne, tak sa to teleso samozrejme nepohybuje. Rovnako si môžem zvoliť sústavu v telese, ktoré sa pohybuje inerciálne. Aj v tomto prípade sa teleso nepohybuje. No sám uznáš, že je v týchto oboch príkladoch rozdiel.  A ľahko uhádneš aký. V neinerciálnej sústave musí na teleso pôsobiť vonkajšia sila a v inerciálnej nie. Sila je vektor a „nezbavíš“ sa ho zmenou súradnicového systému. Tak musíš silu v neinerciálnej sústave jednoducho pripočítať. Ak z inerciálnej sústavy pozoruješ zrýchľujúce sa teleso, tak predsa vieš, prečo sa teleso pohybuje zrýchlene, takže nič pripočítať nemusíš. A v gravitačnom poli sa teleso pohybuje inerciálne, takže opäť žiadnu silu pripočítať nemusíš.  Lenže to je príliš komplikované na to, aby si to pochopil. To je dôsledok zakrivenia priestoru. Na to by si musel niečo vedieť o geodetike, kovariantnej derivácii a o tom, čo sú Christoffelove symboly. V plochom priestore ti úplne stačí, ak považuješ gravitačnú silu, ako „normálnou“ vonkajšou silou, pôsobiacou na teleso. Ale nemôžeš úplne zameniť účinok gravitačného a kinematického zrýchlenia. Preto že by si nedokázal vysvetliť, prečo náboj pohybujúci sa v gravitačnom poli nevyžaruje elm. žiarenie. Takže úplna ekvivalencia kinematického a gravitačného zrýchlenia platí iba lokálne a nie je možné "pospájať" lokálne stavy do globálneho výsledku, ako sa to často posuluje. Ale to som už trochu odbočil od témy.

Tono, dňa 22 Sept 2016 - 23:08, napísal:

 V neinerciálnej sústave musí na teleso pôsobiť vonkajšia sila a v inerciálnej nie.

A podľa čoho určíš o akú sústavu ide ak je teleso v pokoji na povrchu ?

buky

V sústave spojenej s telesom, pôsobí podložka na teleso vonkajšou silou. Sústava telesa musí byť teda neinerciálna.

Ako zistíš, že si v neinerciálnej sústave? Jednoducho, na každé teleso v nej, pôsobí virtuálna sila. Preto v sústave spojenej so zemou – podložkou, na všetky telesá pôsobí  „záhadná“ vonkajšia sila. „Záhadná“ samozrejme nie je, ak vieš, že je to gravitačná sila. Matematicky je však rovnocenné, pokladať sústavu na povrchu zeme za inerciálnu a predpokladať, že na všetky telesá v sústave pôsobí reálna vonkajšia sila gravitácie. Prvý prístup je „rozumnejší“, preto že z tvojej neinerciálnej sústavy sa všetky telesá pohybujú konštantným zrýchlením, bez ohľadu na ich hmotnosť. Gravitačné zrýchlenie tu môžeš lokálne nahradiť zrýchlením vyvolaným napríklad, pripojeným raketovým motorom k tvojej sústave, ktorý ju zrýchľuje. Z tvojej sústavy bude mať ale Jupiter  rovnaké zrýchlenie ako Mesiac. Hmotnosti týchto planét sú neporovnateľne rozdielne, takže vonkajšia sila by logicky nemohla byť rovnaká na Jupiter a Mesiac. V druhom prípade, aby si dospel k rovnakému výsledku, musíš  predpokladať, že sila je úmerná hmotnosti telies v sústave. Presne v zmysle Newtonovho gravitačného zákona, alebo postulátu rovnocennosti gravitačnej a zotrvačnej hmotnosti. Tento postulát platí  iba v lokálnej sústave. Ak sa chceš vyhnúť problémom s definíciou gravitačnej sily, tak je najjednoduchšie sa pojmu sily úplne vyhnúť. A presne to urobil Einstein. Jupiter, Mesiac a všetky nebeské telesá sú inerciálne sústavy a žiadnu silu teda nepotrebuješ definovať. Žiadny ekvivalent kinematického zrýchlenia týchto telies nemôže byť samozrejme tomuto stavu ekvivalentný, lebo jeho podstata je v zakrivení priestoru a času hmotnosťou týchto telies a nie kinematickým zrýchleným pohybom týchto telies. Oni sa totiž stále pohybujú v zakrivenom časoprestore inerciálne a Newtonova fyzika tu už platí iba v lokálnej sústave.

Tono

Ak tomu dobre rozumiem pokojový stav na povrchu je neinerciálna sústava aj z dôvodu, že nie je lokálne možné rozlíšiť stav pokoja od zrýchleného pohybu.Potom sa ale natíska otázka či takéto teleso vyžaruje elektromagnetické vlnenie. Už som sa na to pýtal a odpovedak si mi, že vyžaruje len teleso, ktoré má zrýchlenie.

Nuž ale potom by to bolo lokálne možné  rozlíšiť.

buky

Stav pokoja súvisí s voľbou súradnicového systému. Ak ho zvolím v telese, tak teleso bude v tejto sústave vždy v stave pokoja, bez ohľadu na to, či sa  pohybuje zrýchlene, alebo rovnomerným priamočiarym pohybom. Ale rozlíšiť tento stav je jednoznačne možné, lebo na telesá spojené s neinerciálnou sústavou pôsobia virtuálne sily, ktoré môžeme jednoducho zmerať. Málokedy sa ale uvádza, že v neinercionálnej sústave musí existovať väzba, ktorá viaže telesá s touto sústavou, inak takáto konštrukcia nemá zmysel. Ak sa nachádzaš v zrýchľujúcom sa výťahu, alebo na kolotoči, tak bez väzby, podľa zákona zotrvačnosti, nemáš dôvod pohybovať sa zrýchleným pohybom. Práve kôli tejto väzbe pocituješ, že na kolotoči na teba pôsobí virtuálna odstredivá sila. Teraz si môžeš dať odpoveď, prečo vo výťahu, padajúcemu voľným pádom, žiadnu virtuálnu silu nepociťuješ. Je to preto, že zrýchlený pohyb voľného pádu je práve tou inerciálnou sústavou a ak by sa pohyboval rovnakým zrýchlením v dôsledku pohonu, bola by to neinerciálna sústava a pociťoval by si virtuálnu silu.

Trochu obecnejšie, ale to už asi nie je pre teba.

Zavedenie pojmu lokálne inerciálna sústava je snahou o zrovnoprávnenie kinematického a gravitačného zrýchlenia. Jej pointou je zrovnoprávniť nie len inerciálne sústavy, (ako je to v STR), ale všetky sústavy, teda aj tie, ktoré sa pohybujú zrýchleným pohybom. Bolo by to elegantné, až na to, že to nie ne možné. Tvrdenia, že za lokálne inerciálnu sústavu môžeme považovať sústavu, kde gravitačný potenciál môžeme považovať za konštantný a teda sa tu neuplatňujú slapové javy nie je pravdou. Krivosť plochy v danom bode plochy je súčinom laicky povedané, normálov derivácíi kriviek, prechádzajúcich týmto bodom na jej povrchu v dvoch kolmých rovinách. (je to ale zložitejšia vektorová definícia) Takže aj súčin normálových vektorov týchto kriviek v danom bode môže byť nenulový, ak plocha nie je nutne rovinná. Napríklad povrch valcovej plochy je podľa tejto - Gaussovej definície krivosti povrch s nulovou krivosťou, teda nezakrivený priestor. Obecne v lokálne inercionálnej sústave je priestor skutočne plochý, iba ak je tento súčin nulový. Metrický tenzor v kartézkych súradniciach má zložky (1,1,1). A to nijako nesúvisí s konštantnosťou gravitačného potenciálu v nejakom okolí bodu. Je to rovnaký nezmysel, ako tvrdiť, že rýchlosť v nejakom bode trajektórie zrýchleného pohybu je konštantná a v nasledujúcom bode je síce iná, ale tiež konštantná. Takto by sme mohli tvrdiť, že zrýchlený pohyb vlastne neexistuje a dá sa nahradiť množinou  rovnomerných pohybov. Takouto „pseudoúvahou“ by sme sa síce zbavili pojmu zrýchlenia, ale aj reality. Snaha o zachovanie rovnocennosti neinerciálnych sústav je tak hlboko zakorenená, že ignoruje aj matematiku. Opiera sa tvrdenie, že ak sa padajúci výťah pohybuje zrýchleným pohybom, gravitácia „vymizne“, z čoho sa logicky dedukuje, že zrýchlenie a gravitácia musí mať rovnakú podstatu. Skúsme si predstaviť, že v padajúcom výťahu sú hodiny. Ak výťah padá v gravitačnom poli, dilatácia času je iba funkciou gravitačného potenciálu, ktorý v lokálnej sústave považujeme za konštantný. Presne rovnakú hodnotu dilatácie dostaneme, ak budeme tvrdiť, že výťah sa pohybuje zrýchleným pohybom v nulovom gravitačnom potenciály. Jednoducho vo vzorci pre dilatáciu nahradíme  GM/c^2/r  -> (at)^2/c^2, pričom a je zrýchlenie výťahu. Táto úvaha je na prvý pohľad v poriadku, lenže vychádza z nesprávneho vzťahu pre dilatáciu času.  Preto, že r je funkciou času, teda správne matematicky musíme písať r(t). Metrika zakriveného priestoru (A® a B® , sú zložky metrického tenzora) je c^2*dTau^2 = -A®*c^2*dt^2 + B®*dR^2   a nie!!!!!    c^2*Tau^2 = -A®*c^2*t^2 + B®*R^2. Vydelením prvej rovnice dt^2*c^2 dostaneme vzťah pre dilatáciu (dTau/dt)^2 = -A® + B®*(dR/dt)^2/c^2, kde v = dR/dt je rýchlosť padajúceho výťahu. Druhú rovnicu vydelíme časom t^2*c^2. Dostaneme (Tau/t)^2 = -A® + B®*(R/t)^2/c^2. Ak má platiť prvá a druhá rovnica súčasne, musí platiť, že dR(t)/dt = R(t)/t. Táto jednoduchá diferenciálna rovnica platí iba ak R(t) = C*t, kde C je nejaká konštanta, predstavujúca rýchlosť padajúceho výťahu. Táto podmienka ale nemôže byť splnená, lebo sme predpokladali, že výťah sa pohybuje zrýchleným pohybom.

 Ale rozlíšiť tento stav je jednoznačne možné, lebo na telesá spojené s neinerciálnou sústavou pôsobia virtuálne sily, ktoré môžeme jednoducho zmerať. Málokedy sa ale uvádza, že v neinercionálnej sústave musí existovať väzba, ktorá viaže telesá s touto sústavou, inak takáto konštrukcia nemá zmysel.

Uf,  ťažko stráviteľné.

Pre mňa je rozhodujúce meranie a neviem ako si cez meranie prišiel na to, že ide o virtuálne sily. Ja na stolličku pôsobím rovnakou silou ako stolička na mňa - rovnaký stav na kolotoči ako aj pri pokojovom stave na povrchu. 

V neinerciálnej sústave musí existovať väzba, neviem čo to s pohľadu merania síl znamená. A nakoniec, ak je teleso v pokoji na povrchu a označím takúto sústavu za neinerciálnu, tak sa dostávam do sporu s 1.NZ, kde dve sily pôsobia na to isté teleso = nulová výsledná sila.

Stále sa držím Newtona a ako pozerám musím byťi zdatný matematik aby som pochiopil Eisteina.

.. A nakoniec, ak je teleso v pokoji na povrchu a označím takúto sústavu za neinerciálnu, tak sa dostávam do sporu s 1.NZ, kde dve sily pôsobia na to isté teleso = nulová výsledná sila.

Z toho si nerob starosti. V neinerciálnej vzťažnej sústave neplatia Newtonove zákony. Preto potrebujeme zaviesť pojem virtuálnej sily. Ale nie je to zas tak tragické. Virtuálna sa volá preto, že reálne sily majú pôvod v 3+1? známych interakciách, ako napríklad elektrostatická alebo jadrová sila... Tieto sily sprostredkujú výmenné častice. Výmenou časticou gravitácie by mohol byť gravitón, ale existencia tejto častice je v rozpore s OTR. Podľa nej je gravitačná sila virtuálnou siou, ale zatiaľ to s gavitáciou nie definitívne doriešené. V Makroskopickom merítku sú všetky merania doposiaľ v zhode s Einsteinovou teóriou. V mikroskopickom merítku boli robené experimenty, ktoré túto teóriu zatiaľ tiež potvrdili. Ale to "mikroskopické" merítko je 10E-15 m. Nejaké disproporcie by sa mohli očakávať v merítku Planckových škál, teda 10E-35 m. Ato je o ešte o 20 rádov menej. Je zaujímavé, že najmenšou "čiernou dierou" je vlastne Planckova hmotnosť. Jej hmota je tuším niečo okolo 10E-8 kg. Medzi elementárnymi časticami by, čo do hmotnosti, to bol dinosaurus, ale veľkostou "nič". V podstate nie je jasné, či majú aj iné elementárne častice, s kľudovou hmotnosťou, nejaký staticky rozmer.  Definuje sa preto iba ich účinný prierez interakcie. To je ale štatistická veličina, ktorá nič nevypovedá o rozmere častice. Napríklad rýchle neutróny majú menší účinný prierez, pri štiepení uránu a preto sa musia v jadrových elektrárňach moderovať. Pritom je rýchly aj pomalý neutrón stále tou istou časticou.  Nikdy nikto časticu s Planckovou hmotnosťou nedetekoval a mnohý fyzici pokladajú Planckove jednotky iba ako mierku, nijako nesúvisiacu s realitou. Je ale fakt, že takáto častica by neinteragovala s okolím, lebo je v základnom kvantovom stave, z ktorého by ju žiadna iná známa častica, svojou energiou nemohla vybudiť. Pri jej rozmere, ( jej účinný prierez je takmer nulový), sa nedá inou známou časticou ani "trafiť".  Takže možno sa tu medzi nami aj "potuľuje", ale nemôžeme sa o jej existencii experimentálne presvedčiť. Existencia takejto častice by potvrdila správnosť Einsteinovej teórie v globálnom merítku. Jej gravitačné účinky v makroskopickom merítku by boli to jediné, čím by táto častica "dala o sebe vedieť". Teoreticky by mohli byť tieto častice reliktom Veľkého tresku.

buky, vektory su len sposobom ako elegantne  popisat nieco realne.   Takze spat k otazke,   ako popises polohu bodu v priestore ? To je pomerne prakticka otazka,   pohyb znamena ze sa cosi hybe a tu to znamena ze sa meni poloha.   Poloha je teda to co musis vediet urcit, dalsie pojmy su od toho odvodene.  Na vektory sa zatial mozeme vykaslat, postaci matematika prveho stupna ZS.

Nie vždy je vektor v súlade s meraním. To je príklad aj pokojového stavu na povrchu, kde nezmeriam zmenu polohy v smere pôsobiacich síl, ale meranie cez akcelerometer poukazuje na nenulovú výslednú silu.

Rovnako nespozorujem  zmenu polohy v smere pôsobiacej sily voči stredu otáčania kolotoča. Voči vektorom rýchlosti v1, v2, však áno a taktiež voči súradniciam x, y, z.

Tono, v neinerciálnej v sťažnej sústave neexistujú Newtonove zákony ?  Ja som s toho úplne zmätený, kde mám potom zaradiť 2.NZ a = F/m ?

ved na zemi vzdy mas gravitaciu, to ukazuje spravne,  len pri volnom pade ti takyto akcelerometer neukaze silu aj ked posobi. 

A akoze nepozorujes zmenu polohy pri otacani ?  Ak chces pouyit polarne suradnice  tak mas nemennu vzdialenost ale meni sa uhol.   To ako keby si povedal ze pri pade z budovy sa nehybes, kedze si stale nad tym istym miestom. 

Gravitácia na Zemi ukazuje v rozpore s 1.NZ, lebo v tejto sústave nie je možné aby akceler ukazoval zrýchlenie.

Ak použijem polárne súradnice, tak s pohľadu rotujúcej plenéty teleso na povrchu nemení v zdialenosť ale mení sa uhol. Mám tomu rozumieť tak, že teleso má dostredivé zrýchlenie ?

ano ma dostredive zrychlenie, 

A este raz,  lacny piezo akcelerometer meria v skutocnosti mechanicke pnutie umerne sile,   zrychlenie sa z toho pocita,   A kedze gravitacia je sila, tak je meria. 

Stale ti hovorim, precitaj si navod.   Ale mas aj inercialne merace, tie ti ukazu len zrychlenie.

  Ja som s toho úplne zmätený, kde mám potom zaradiť 2.NZ a = F/m ?

 

 

 Neinerciálna sústava sa pohybuje so zrýchlením a = F/m,  je to zrýchlenie neinerciálnej sústavy.

 

 

Tono, v neinerciálnej v sťažnej sústave neexistujú Newtonove zákony ?  Ja som s toho úplne zmätený, kde mám potom zaradiť 2.NZ a = F/m ?

Newtonove zákony matematicky popisujú trajektóriu telesa v inerciálnej sústave. Ja som písal, že v neinerciálnej sústave neplatia, nie neexistujú NZ. Ich existencia je iba v našom vedomí. Ty si vybral práve 2.NZ , ktorý platí rovnako v neinerciálnej, ako aj v inerciálnej. V neinerciálnej sústave, je sila presne rovnako definovaná, ako v inerciálnej, takže nechápem tvoje zmätenie v definícii a = F/m.

 neinerciálnej sústave je sila presne rovnako definovaná, ako v inerciálnej,

Myslím si páni, že práve v tomto sa mýlite. Uznávam, že sila je vektorová veličina, ale meranie ukazuje aj na rôzne účinky síl. Akcelerometer nebude ukazovať zrýchlenie ak naň zatlačím o  stenu, kde stena pôsobí rovnakou opačne orientovanou silou - stav pokoja. Ak  ho však vertikálne položím na stôl, tak všeobecne sa bude tvrdiť o pokojovom stave z dôvodu, že naň z vrchu pôsobí gravitačná sila a zo spodu rovnaká opačne orientovaná sila stola. Podstatný rozdiel ale je , že akcelerometer ukazuje zrýchlenie 9,8m/s2.

Akcelerometer nebude ukazovať zrýchlenie ak naň zatlačím o  stenu, kde stena pôsobí rovnakou opačne orientovanou silou - stav pokoja. Ak  ho však vertikálne položím na stôl, tak všeobecne sa bude tvrdiť o pokojovom stave z dôvodu, že naň z vrchu pôsobí gravitačná sila a zo spodu rovnaká opačne orientovaná sila stola. Podstatný rozdiel ale je , že akcelerometer ukazuje zrýchlenie 9,8m/s2.

Heuréka, tak si na to prišiel, že to nie je to isté. Ale nepochopil som, v čom sa páni mýlia?

Tono, dňa 29 Sept 2016 - 19:33, napísal:

Heuréka, tak si na to prišiel, že to nie je to isté. Ale nepochopil som, v čom sa páni mýlia?

No,  ak akcelerometer na povrchu ukazuje zrýchlenie, čo v matematickom ponímaní znamená nenulovú výslednú silu, tak treba zdôvodniť, vysvetliť prečo ostáva teleso v pokoji.

buky

Pohyb inerciálnej sústavy nijako nedokážeš rozlíšiť od kľudového stavu, alebo pokoja, ako to nazývaš. To závisí od pozorovateľa.  To, že si v neinerciálnej,  poznáš celkom ľahko.  Určite si sedel vo vlaku a keď si sa pozrel von, nevedel si sa rýchlo zorientovať,  ktorý vlak sa rozbieha.