Определение: (взято из Википедии).
Сила – векторная величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело других тел, а также полей. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нём деформаций и напряжений.
Сила, как векторная величина характеризуется модулем, направлением и точкой приложения силы. Также используется понятие «линия действия силы», означающее проходящую через точку приложения силы прямую, вдоль которой направлена сила.
У человека, не зомбированного наукой, сразу возникает вопрос: А если воздействие не изменяет скорость тела, значит это не сила? Ну да, деформация есть, значит, всё же сила.
Второй вопрос: А куда из определения делась среда, в которой на тела действует сила? Или она, среда, с телами не взаимодействует? Да нет, в перечне сил сопротивление среды присутствует.
Большой интерес вызывает современное понимание силы инерции. Сила инерции определяется как сила, вводимая в неинерциальных системах отсчёта.
Считается, что это необходимо для того, чтобы придать уравнениям движения тел в неинерциальных системах отсчёта ту же форму, какую имеет уравнение второго закона Ньютона в инерциальных системах.
Силы инерции принципиально отличаются от остальных сил тем, что никакому реальному взаимодействию тел они не соответствуют. При этом считается, что силу равенства инерционной и гравитационной масс локально невозможно отличить, какая сила действует на данное тело – гравитационная сила или сила инерции. Но когда на форуме было показано, как гравитацинную силу отличить от силы инерции, поскольку у них разные механизмы действия, об этом поговорили и забыли.
Получается, что силы инерции, вроде существуют только в системах отсчёта, движущихся ускоренно, однако, тут же приводится пример:
«Например, законы механики абсолютно одинаково выполняются в кузове грузовика, когда тот едет по прямому участку дороги с постоянной скоростью и когда стоит на месте. Человек может подбросить мячик вертикально вверх и поймать его через некоторое время на том же самом месте вне зависимости от того движется ли грузовик равномерно и прямолинейно или покоится. Для него мячик летит по прямой. Однако для стороннего наблюдателя, находящегося на земле, траектория движения мячика имеет вид параболы. Это связано с тем, что мячик относительно земли движется во время полета не только вертикально, но и горизонтально по инерции в сторону движения грузовика. Для человека, находящегося в кузове грузовика не имеет значения движется ли последний по дороге, или окружающий мир перемещается с постоянной скоростью в противоположном направлении, а грузовик стоит на месте. Таким образом, состояние покоя и равномерного прямолинейного движения физически неотличимы друг от друга.» Заметьте, что в инерциальной системе отсчёта (грузовик) тело (мячик) движется под действием сил инерции.
И чем дальше в лес, тем больше дров.
В XVII веке появились законы Ньютона, по которым сила является только причиной изменения состояния движения, а при отсутствии действия сил состояние движения тел остаётся неизменным. В соответствии с первым законом
Всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние.
С учётом определения III Ньютона:
Врождённая сила материи есть присущая ей способность сопротивления, по которой всякое отдельно взятое тело, поскольку оно предоставлено самому себе, удерживает своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Эта сила всегда пропорциональна массе, и если отличается от инерции массы, то разве только воззрением на неё.
Получается, что в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения на тело действует сила, пропорциональная массе, которая не отличается от инерции.
Современная наука перекроив первый закон, утверждает, что существуют системы отсчёта, которые называют инерциальными, в которых тела сохраняют состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии действий на них со стороны других тел или при взаимной компенсации их воздействия.
Тут же возникает вопрос: как назвать систему связанную с автомобилем, который движется ускоренно относительно Земли, если тело в этой системе сохраняет состояние покоя? Автомобиль движется ускоренно, значит, система неинерциальная, но данное тело в этой системе сохраняет состояние покоя, значит она инерциальная? Определение где-то даёт явный сбой в своей логике.
Ещё одно несоответствие: тел, на которые не действуют другие тела, не существует. Чтобы убедиться в этом, достаточно попытаться назвать такое тело. Взаимная компенсация воздействия других тел существует, но она не исключает действие движущих сил. Сила, под действием которой тело движется, ещё Ньютон называл движущей силой. Она создаёт движение по линии действия силы и в начале это движение является ускоренным. Однако, если движущая сила постоянна по величине и направлению, скорость тела возрастает и вместе с нею растут силы трения и сопротивления среды. Они действуют встречно движущей силе и наступает момент, когда они уравновешивают движущую силу, то есть взаимно компенсируют движущую силу, и тело начинает двигаться равномерно прямолинейно до тех пор, пока иные силы не выведут тело из этого состояния, либо движущая сила изменит свою величину и (или) направление. Прошу обратить внимание, что непременным условием движения тела равномерно и прямолинейно является наличие движущей силы постоянной по величине и направлению. Это подтверждает идею Аристотеля, что тело движется только под действием движущих сил. Если движущую силу убрать, то тело под действием сил, направленных встречно движению, обязано остановиться. Именно это Аристотель имел ввиду, говоря, что покой – естественное состояние объекта.
Фанаты науки говорят о том, силы, направленные встречно движущей силе, в идеале могут отсутствовать. Однако это означает, что в идеале скорость тела может превысить скорость света, что не реально даже для тех, кто не считает скорость света предельной. Кроме того, идеальное состояние допускает ускоренное движение тела без приложения к нему каких-либо сил, что также противоречит реальности.
Да, в Ньютоновской механике в инерциальных системах отсчёта покой практически не отличим от равномерного прямолинейного движения. И всё-таки отличие существует. Это наличие кинетической энергии в движущихся системах и отсутствие в покоящихся относительно Земли. Как определить наличие или отсутствие кинетической энергии в теле, третий вопрос, но это всё же отличие.
Второй закон Ньютона традиционно записывают в виде: F = m a и в современной формулировке звучит так: в инерциальной системе отсчёта скорость изменения импульса материальной точки равна векторной сумме всех сил, действующих на данную точку. По смыслу получается, что движущая сила, создающая ускорение, не имеет противодействия. Это утверждение полностью противоречит третьему закону Ньютона
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе – взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
Да и современная трактовка говорит: этот закон означает, что силы всегда возникают парами «действие – противодействие». Для любых двух тел (назовём их тело 1 и тело 2) сила действия тела 1 на тело 2 сопровождается появлением равной по модулю, но противоположной по направлению силы, действующей на тело 1 со стороны тела 2.
Но тогда как объяснить наличие неуравновешенных сил при ускоренном движении тела? Только нарушением этого закона.
Похоже, что силы, действующие на научном поприще, не имеют силы создать равновесие знаний и разумных понятий, которое необходимо для ясного и чёткого понимания их природы. Сегодня учёные, не объясняя механику действия сил инерции и гравитации могут произвольно отнести силу к той или иной системе отсчёта, приписать силе те или иные свойства, запретить действие силы или отмахнуться от неё, как от назойливой мухи. Силы безсильны сами себя защитить..
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать