Gierus
Участник
|
| отправлено: 11-05-2007 17:18:45 | |
инфо • правка • ссылка • сообщить модератору |
To Вещий
цитата:
Согласно 3-го и 2-го закона в момент удара пластилин должен испытывать ускорение обратное ускорению доски. Испытывает? Нет. Круто. Согласно 3-му закону, ускорения, испытываемые доской и пластилином в момент удара, обратно пропорциональны соответствующим массам. Почитайте в любом школьном учебнике про неупругий удар. Там не сохраняется МЕХАНИЧЕСКАЯ энергия, а вовсе не равенство сил действия и противодействия.
цитата:
А если колесо не съедет, а сползет с горки (т.е. у него не будет вращательного момента) Относительно чего? К примеру, если относительно центра Земли, то будет. Он равен mRv, где m - масса колеса, R - расстояние от центра, v - "орбитальная" скорость, которую колесо приобретет во время сползания с горки (при сползании колесо будет толкать горку в противоположном от себя направлении, в результате чего Земля немного завращается ВО ВРЕМЯ СПОЛЗАНИЯ). После сползания земля опять остановится (если колесо остановится).
цитата:
Во первых, в векторе Пойтинга множители Е1 и Н1 относятся к одному полю А1, а у Вас здесь разные составляющие разных полей – внешнего и внутреннего, просто наложенных друг на друга. Во- вторых, вектор Пойтинга – это вектор переноса энергии электромагнитного поля, т.е.свет. Чушь какя-то, уж извините. Вектор Пойнтинга включает в себя СУММАРНЫЕ магнитное и электрическое поля, которые имеют место в данном месте. Каким это образом Вы намереваетесь различать поля от различных источников? Вся электродинамика (ур-ия Максвелла в дифференциальной форме) написана для суммарных полей в данной точке. Вектор Пойнтинга это вовсе не свет. А чисто формально введенный вектор с/4Pi*EхH, где, еще раз повторю, E и H - напряженности полей в данной точке, обусловленные всеми источниками. А поток этого вектора через замкнутую поверхность равен изменению электромагнитной энергии в объеме, ограничиваемым этой поверхностью. И все. Поэтому, по кругу бегает вовсе не свет, а вектор Пойнтинга. Это все не мои домыслы. Этот эффект подробно описан самим И.Е. Таммом в своей книге "Основы теории электричества". Я пытался до Вас донести в упрощенном виде его (Тамма) логику, а Вы говорите такая околесица... Я скорее готов понять, что у Вас в голове околесица, а не у Тамма. Если Вам не понятна мое изложение его объяснения - вперед. Почитайте Тамма.
цитата:
Вам уже дали ответ на этот вопрос:... Во-первых, это не мне дали, а я его привел. А во вторых, это ответ вовсе не на тот вопрос. Если желаете, растолкую его, специально для Вас. Было начальное НЕПОДВИЖНОЕ положение катушки и конденсатора. Затем, после того, как с конденсатором что-то там произошло, в конечном положении он начал вращаться, а катушка осталась неподвижной. То, что там произошло движение зарядов - это ВНУТРЕННЕЕ перемещение в системе конденсатор-катушка. Если эта система замкнута, то конденсатор вращаться не имеет право (а он вращается). Чтобы было понятнее, могу напомнить про барона Мюнхгаузена, который за волосы себя с лошадью вытаскивал из болота. В данном случае нечто подобное. Это я и предлагал объяснить. Но никто (и Вы, в том числе) этого так и не сделал. |
| Сообщение изменено Gierus от 2007-05-12 23:23:29 |
|
| IP |
|
Gierus
Участник
|
| отправлено: 13-05-2007 10:48:35 | |
инфо • правка • ссылка • сообщить модератору |
To Вещий
Добавлю еще, что в механике 3-й закон Ньютона выполняется ПО-ОПРЕДЕЛЕНИЮ. Как я уже говорил, он является неким разъяснением, определением понятия силы. Это - АКСИОМАТИКА механики. В электродинамике ситуация иная. Там аксиоматикой являются ур-ия Максвелла и ОПРЕДЕЛЕНИЕ силы Лоренца. При этом оказывается, что она не всегда удовлетворяет условию равенства действия и противодействия. Сами эти понятия (как и само понятие силы) сильно размываются и постепенно теряют смысл при больших скоростях движения частиц, в частности, из-за конечности скорости распространения этой силы. |
|
| IP |
|
Вещий
Участник
Quo vadis, Domine?
|
| отправлено: 19-05-2007 01:02:28 | |
инфо • правка • ссылка • сообщить модератору |
b]To Gierus[/b]
цитата:
Согласно 3-му закону, ускорения, испытываемые доской и пластилином в момент удара, обратно пропорциональны соответствующим массам. Почитайте в любом школьном учебнике про неупругий удар Иногда, коллега, для понимания одних только школьных учебников не достаточно. 
Вообще-то кроме пластилина я привел еще два примера нарушения законов механики - с кометой и со льдом, но Вы предпочли о них не упоминать. Почему? Потому что там нарушение очевидно. С точки зрения тактики ведения спора оно может и правильно, а вот с научной нет. Почему же происходит это нарушение?
Суть механической модели состоит в предположении, что поведение любой системы определяется только знанием масс, координат и скоростей. Такие параметры, как температура, вязкость, давление, скорость звука, энергия связи и т.п. в этой модели не учитываются. В механике мы пользуемся моделью материальной точки. Описание протяженных тел как материальной точки означает, что мы негласно предполагаем, что тело ведет себя как единое целое и скорость распространения напряжения внутри тела бесконечна. Уже отсюда можно ожидать н-р, что если скорость удара сравнима со скоростью звука в рассматриваемом веществе, то может наблюдаться отклонения от законов Ньютона ,т.к. тело уже не ведет себя как целое.
В поле внешних сил, импульс, вообще говоря, сохраняется только тогда, когда перемещение тел (по полю) во время взаимодействия пренебрежимо мало, н-р мгновенный удар. Значит, если время взаимодействия велико (н-р пролет кометы через атмосферу), тоже можно ожидать нарушения.
Ну и наконец, как известно, внешняя сила F при перемещении тела на расстояние dl затрачивается на изменение кинетической , потенциальной U и внутренней энергии Евт:
Fdl= v*dP+ dU + dEвт
Где v-скорость, Р – импульс. Учитывая, что dl= v*dt, а dU/dl= Fп – сила поля, имеем:
(F-Fп)=dP/dt + dEвт/dl
Если Евт не меняется, то мы имеем обычный второй закон Ньютона, из которого следует, что если система является закрытой, .т.е. сумма всех сил равна нулю, то dP/dt=0, т.е. импульс сохраняется. Но если Евн меняется, то тогда если импульс сохраняется, то силы не равны, а если силы равны, то импульс не сохраняется. Вид уравнений Лагранжа изменяется: добавляется диссипативная функция. Конкретно в случае с пластилином, т.к. мы считаем, что импульс сохраняется, то третий закон Ньютона не выполняется, и сила действующая на пластилин не равна dP/dt.
цитата:
После сползания земля опять остановится (если колесо остановится). Относительно колеса. Я уже указывал Вам на тот очевидный факт, что движение колеса по вращению Земли, против или поперек влияет на суммарный момент системы Земля- колесо, а на момент колеса не влияет совершенно, как и то, что вращательный момент колеса ~ корню от высоты горки Н, а изменение момента того же колеса в системе Земли ~ Н т.е подчиняются РАЗНЫМ закономерностям . Почему это происходит, очевидно. Дело в том, что сохранение момента есть следствие инвариантности функции Лагранжа к повороту. Для скатывающего с горки колеса поворот приводит к изменению функции Лагранжа и момент не сохраняется. Во внешнем поле сил сохраняется только проекция момента на ось, проходящую через центр действия силы. В данном случае через центр Земли. Это учат на первом курсе.
цитата:
Вектор Пойнтинга включает в себя СУММАРНЫЕ магнитное и электрическое поля, которые имеют место в данном месте. Каким это образом Вы намереваетесь различать поля от различных источников?
Очень просто. Итоговый вектор Е (Н) в данной точке в случае двух векторов есть сумма векторов Е1(Н1) и Е2(Н2)
цитата:
Вектор Пойнтинга это вовсе не свет. А чисто формально введенный вектор с/4Pi*EхH, Это в математике бывает чисто формально, а в физике все должно иметь свой физический смысл. Смысл вектора Пойнтинга состоит в мощности потока энергии через единицу площади со скоростью света. И в случае плоской волны именно вектор Пойнтинга определяет энергию световой волны, в чем Вы можете убедится на стр.152 2том Ландау.
цитата:
Я скорее готов понять, что у Вас в голове околесица, а не у Тамма
Вы меня авторитетами не давите. В науке святых нет. И академики ошибаются. Правда, гораздо реже нас, смертных. Только одно имеет значение, можешь доказать или нет.
При выводе уравнения энергии поля уравнение Максвелла rotE=-1/c*dH/dt умножают на Н, а rotH= 1/c*dE/dt + 4пи/с*j ,( где j – ток ) умножают на Е, складывают и получают d/dt(E^2+H^2)/8пи=-jE – divS, где S – где S вектор Пойнтинга. Видно, что в исходных уравнениях Е есть функция dН/dt, а Н – функция изменения ЭТОГО электрического поля и ЭТИХ же токов. А в Вашем примере как магнитное поле НЕ является функцией ни токов разрядки конденсатора, ни изменения его поля, так и электрическое поле НЕ является функцией изменения магнитного поля. Чтобы замкнуть систему уравнений, Вам надо в рассмотрение ввести те токи и поля, которые вызывают внешнее магнитное поле, в котором находится конденсатор. Найдя Е1 и Е2 и Н1 и Н2 вы найдете их векторную сумму Е и Н. И пока Вы этого не сделаете, то уравнение сохранения плотности энергии Вы не получите, в чем Вы можете убедится сами, взяв ручку и бумагу.
Абсурдность движения электромагнитной энергии по кругу при неизменных Е и Н, как я уже и говорил, видна в возможности построения вечного двигателя, если дать возможность вектору Пойнтинга выходить за пределы конденсатора. Пусть это и не свет, а возмущение электромагнитного поля, вызванное неизвестно чем (Вам виднее), но поток энергии налицо. Энергия выходит, но т.к разрядки конденсатора нет и магнитное поле постоянно, то энергия поля не уменьшается.
Ну и наконец, легко заставить вращаться при разрядке ПЛОСКИЙ конденсатор. Закрепим вертикально на оси одну из пластин конденсатора, магнитное поле по этой оси, провод разрядки направим от места закрепления по диагонали к другой пластине, радиально от оси. И вуаля, конденсатор поворачивается вокруг оси. Куда там вектор Пойнтинга будем пихать?
цитата:
Почему же цилиндрический конденсатор в опыте Тамма будет вращаться после того, как протечет ток? цитата:
цитата:Вам уже дали ответ на этот вопрос:...
Во-первых, это не мне дали, а я его привел. А во вторых, это ответ вовсе не на тот вопрос Нет, мой друг, это ответ на этот вопрос. Вращается потому, что действует сила. Но Вы хотите получить ответ на другой вопрос: «Почему нарушается закон сохранения момента?» Как я уже говорил, потому же, что и с колесом с горки. Закон сохранения момента во внешнем поле сил выполняется только для той оси, относительно которой функция Лагранжа инвариантна к повороту. А сила Лоренца, действуя по кругу, при повороте изменяет энергию системы, а значит и функцию Лагранжа. Инвариантной она будет только если магнитное поле будет направлено по току разрядки.
|
|
| IP |
|
Gierus
Участник
|
| отправлено: 20-05-2007 10:35:42 | |
инфо • правка • ссылка • сообщить модератору |
To Вещий
Не скрою - повеселил. цитата:
Fdl= v*dP+ dU + dEвт Замечательный пример того, что происходит при бездумном манипулировании, вроде бы правильными, формулами. Потому как, результат Вы получили просто замечательный. Придется разобрать подробно. Начнем с того, что Вы забыли указать, что такое dU. Поскольку F у Вас - внешняя сила, предположим , что dU - изменение какой-то внутренне потенциальной энергии, например, происходящее при сжатии пружины. Давайте введем конкретику. Рассмотрим такой случай. Внешней силой F1 Вы действуете на систему состоящую из бруска, лежащего на шершавой поверхности, к которому прикреплена невесомая пружина, на которую Вы собственно и давите. Рассмотрим время dt взаимодействия такое, что пружина еще до конца не сжалась (можно рассмотреть и стационарный процесс - результат будет тот же). Что же здесь будет происходить? Вы действительно за время dt передали системе энергию Е, равную F1dl, где l - перемещение Вашей руки относительно места приложения силы (края пружины). На что пошла эта энергия? На приобретение кинетической энергии системой, равной p^2/2m, где p - импульс системы, m - масса бруска ; приобретение потенциальной энергии сжатой пружины, равное kx^2/2 ( k - жесткость пружины, x - изменение ее длины) и "изменение внутренней энергии системы", выразившееся в нагревании бруска и поверхности за счет перехода в него работы силы трения. На что здесь следует обратить внимание?. Во-первых, x не равно l, поскольку пружина сжалась, поэтому перемещение l того конца, на который Вы действовали силой F1 не равно перемещению бруска. По этой причине Fп вовсе не равно dU/dl, поскольку пружина сжимается не под действием только силы F1, а под действием сил F1 и Fтр. Кроме того, dl также не равно v*dt, если Вы под v* понимаете скорость бруска. Итак, что же мы имеем? Сила F1, с которой Вы давили на пружину, изменила энергию системы, добавив ей кинетическую энергию, потенциальную энергию сжатой пружины и нагрев системы (изменение внутренней энергии). Теперь спрашивается, а какую энергию Вы потеряли, давя на пружину? Вы утверждаете, что эта энергия равна F1dl (иначе не будет выполнен закон сохранения полной энергии). Но позвольте, ведь сила F1 - это сила, с которой Вы действовали на систему. А ведь, по-Вашему утверждению, она вовсе не равна силе F2, с которой пружина (система) действовала на Вас, поскольку здесь налицо изменение внутренней энергии системы. Поэтому, если закон сохранения энергии выполняется, то 3-й закон выполняется автоматически. И наоборот.
Если Вы под U понимаете потенциальную энергию взаимодействия системы с какой-то внешней силой, например с гравитационным или кулоновским полем, то эта сила не имеет никакого отношения к предмету разговора - это вовсе не та сила, с которой система действует на Вас. Это просто часть внешней силы.
И последнее. Насчет Вашего "замечательного" результата: цитата:
(F-Fп)=dP/dt + dEвт/dl По Вашему получилось, что если нет внешних сил (F-Fп)=0, то изменением только внутренней энергии системы, например проведением какой либо химической реакции (без выходов наружу продуктов реакции), можно поменять суммарный импульс системы. Вспомним незабвенного барона Мюнхгаузена. Если на Вас будут одеты непропускающие воздух штаны, то Вы может, извините за грубость, хоть обпердеться (то есть, проводя процессы, приводящие к изменению внутренней энергии), но из болота Вам ну никак не выбраться (Вы ведь не Мюнхгаузен).
Остальное, извините, разбирать не стану. И так достаточно. |
| Сообщение изменено Gierus от 2007-05-20 10:50:43 |
|
| IP |
|
Gierus
Участник
|
| отправлено: 24-05-2007 16:41:34 | |
инфо • правка • ссылка • сообщить модератору |
To Вещий
Отмечу еще один веселый, ИМХО, момент. цитата:
В механике мы пользуемся моделью материальной точки. Описание протяженных тел как материальной точки означает, что мы негласно предполагаем, что тело ведет себя как единое целое и скорость распространения напряжения внутри тела бесконечна. Уже отсюда можно ожидать н-р, что если скорость удара сравнима со скоростью звука в рассматриваемом веществе, то может наблюдаться отклонения от законов Ньютона ,т.к. тело уже не ведет себя как целое. Волновое уравнение для сплошной среды при распространении звука, то есть как раз там, где, по-Вашему, законы Ньютона перестают работать, получается исключительно на основе 2-го и 3-го законов Ньютона (и еще закона Гука в линейном приближении, который связывает деформации с напряжениями). Это можно прочитать в любом учебнике по акустике. Могу посоветовать, к примеру, //В.А. Красильников В.В. Крылов "Введение в физическую акустику", М, "Наука", 1984 г.// Самое начало книги. Если уж так лень искать, могу рассмотреть получения одномерного волнового уравнения (например, для твердого тела) - не обязательно линейного. |
|
| IP |
|
|