Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Современная формулировка закона:
История
Древнегреческие учёные, судя по дошедшим до нас сочинениям, размышляли о причинах совершения и прекращения движения. В «Физике» Аристотеля (IV век до н. э.) приводится такое рассуждение о движении в пустоте :
Однако сам Аристотель считал, что пустота в природе не может существовать, и в другом его труде, «Механике», утверждается :
Наблюдения действительно показывали, что тело останавливалось при прекращении действия толкающей его силы. Естественное противодействие внешних сил (сил трения, сопротивления воздуха и т. п.) движению толкаемого тела при этом не учитывалось. Поэтому Аристотель связывал неизменность скорости движения любого тела с неизменностью прилагаемой к нему силы.
Только через два тысячелетия Галилео Галилей (1564-1642) смог исправить эту ошибку Аристотеля. В своем труде «Беседы о двух новых науках» он писал :
Это суждение нельзя вывести непосредственно из эксперимента, так как невозможно исключить все внешние влияния (трение и т. п.). Поэтому, здесь Галилей впервые применил метод логического мышления, базирующийся на непосредственных наблюдениях и подобный математическому методу доказательства «от противного». Если наклон плоскости к горизонтали является причиной ускорения тела, движущегося по ней вниз, и замедления тела, движущегося по ней вверх, то, при движении по горизонтальной плоскости, у тела нет причин ускоряться или замедляться, и оно должно пребывать в состоянии равномерного движения или покоя.
Таким образом, Галилей просто и ясно доказал связь между силой и изменением скорости (ускорением), а не между силой и самой скоростью, как считал Аристотель и его последователи. Это открытие Галилея вошло в науку как Закон инерции . Надо отметить, что Галилей допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). В современном виде закон инерции сформулировал Декарт . Ньютон включил закон инерции в свою систему законов механики как первый закон .
Смежные понятия
Инертность - свойство тела в большей или меньшей степени препятствовать изменению своей скорости относительно инерциальной системы отсчёта при воздействии на него внешних сил. Мерой инертности в физике выступает инертная масса .
См. также
Литература
- Лич Дж. У. Классическая механика. М.: Иностр. литература, 1961.
- Спасский Б. И. . История физики. М., «Высшая школа», 1977.
- Том 1. Часть 1-я; Часть 2-я
- Том 2. Часть 1-я; Часть 2-я
- Кокарев С. С. Три лекции о законах Ньютона. Ярославль. Сб. трудов РНОЦ Логос, вып. 1, 45-72, 2006.
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Антонимы :
Смотреть что такое "Инерция" в других словарях:
- (лат. inertia, от iners безыскусственный). Общее физическое свойство тел: неспособность самопроизвольно изменять свое положение как при покое, так и при движении. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910.… … Словарь иностранных слов русского языка
См. Масса. Философский энциклопедический словарь. 2010. ИНЕРЦИЯ (от лат. inertia – бездействие) – в механике … Философская энциклопедия
Инерция - Инерция ♦ Inertie Как ни парадоксально звучит, но инерция это прежде всего сила – сила тела сохранять свое положение в движении или покое. Действительно, согласно принципу инерции материальный объект сам по себе сохраняет состояние покоя или … Философский словарь Спонвиля
инерция - и, ж. inertie <лат. inertia. 1. Свойство тел сохранять состояние покоя или движения, пока какая н. сила не выведет их из этого состояния. БАС 1. < Лошадь> отдалась силе инерции, которая перенесла ее далеко за канаву. Толст. А. Каренина.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
См. лень … Словарь синонимов
- (от лат. inertia бездействие) (инертность), в механике свойство матер. тел, находящее отражение в 1 м и 2 м Ньютона законах механики. Когда внеш. воздействия на тело (силы) отсутствуют или взаимно уравновешиваются, И. проявляется в том, что тело… … Физическая энциклопедия
То же, что инертность … Большой Энциклопедический словарь
Как звучит первое правило механики, и кто открыл закон инерции? Правда ли, что этим вопросом занимался не один ученый?
Когда и кем открыт закон инерции?
В 1632 году Галилео Галилей открыл одну из трех закономерностей классической механики. Его доработку завершил Исаак Ньютон, произошло это в 1686 году. Формулировка правила звучит так:
Таким образом, дается понятие системы отсчета в физике. Закономерность была установлена в результате практических наблюдений и выявления закономерностей в физических свойствах объектов. Сделанные выводы применимы только в отношении предметов, движущихся на малой скорости. К явлениям, происходящим при показателях движения света, эти не применимы.
Динамика – это раздел механики о взаимодействии тел. Помимо первого закона, доработанного Ньютоном, также выделяется второй – описанный Декартом в его труде "Начала" в 1644 году. Закономерности третьего установлены Христианом Гюйгенсом в 1669 году.
Суть закона состоит в следующем: рассматривается изолированное тело, имеющее изоляцию от других предметов внешнего мира и их воздействия. Покой имеет относительную величину, поскольку колебание объекта в разных системах отсчета достигает разных значений. В одной отмечается покой или движение с постоянным показателем, в другой – с ускорением согласно установленного модуля по заданному направлению.
В первом законе динамики выделяется класс - инерциальные системы. Поскольку движение возникает при воздействии на предмет других объектов, то при его последующей изоляции тело сохраняет модуль и направленность движения – и это явление называется инерция. Ее проявления именуют "Первым законом Ньютона".
Когда закон нарушается?
Указанный механизм действия распространяется на все объекты, находящиеся на поверхности или . При отклонениях отмечается нарушение закона Ньютона, что обусловлено вращением планеты вокруг оси. В качестве примера проявления свойств неинерциальной системы служит проявление механических законов в поведении изобретения Фуко. Предмет представляет собой шар-маятник, закрепленный на тонкой нити и раскаченный до колебаний небольшой амплитуды. Если бы предмет находился в инерционной системе, то плоскость качания отличалась бы стабильностью. Однако из-за движения вокруг собственности оси Земли она смещается.
Таким образом, известно, кто открыл закон инерции первого порядка. Именно он стал основанием для создания базовых правил механики и установлению новых закономерностей в физике.
Если тело находится в состоянии покоя по отношению к Земле, то оно будет сохранять свое состояние бесконечно долго, до тех пор, пока другие тела, воздействуя на него, не выведут, рассматриваемое тело, из этого состояния.
Известно, что если тело совершает движение, по отношению к Земле, то изменение его скорости, не может происходить само собой. Изменение величины и направления скорости тела относительно Земли происходит при воздействии на тело со стороны других тел. Возникает вопрос: для того, чтобы тело имело постоянную скорость относительно Земли, является необходимым воздействие на рассматриваемое тело со стороны других тел?
Долгое время, начиная с четвертого века до нашей эры, господствовало мнение, которое сформулировал Аристотель. Он считал, что для того, чтобы тело двигалось (в том числе и с постоянной скоростью) необходимо действие на него со стороны других тел. Так, для того, чтобы автомобиль ехал, двигатель должен всегда работать. Перестал двигатель работать, автомобиль остановился. Следуя за Аристотелем надо было бы сказать, что причиной движения является действие на рассматриваемое тело со стороны других тел. Аристотель обладал очень большим авторитетом, его труды составляют работы по философии, естественным наукам, истории и психологии и др. Аристотель был учителем А. Македонского, который испытывал к своему учителю большой пиетет. Авторитет Аристотеля являлся столь высоким, что его объяснение причин движения господствовали в европейском естествознании более двух тысяч лет.
Закон инерции?
Стоит отметить, что китайские «физики» фрагментарно сформулировали закон инерции между 450 и 250 годами до нашей эры. В работе философа Мо-цзы было написано примерно следующее: Если противодействующей силы нет, то движения тела никогда не прекратится. Мысль о прямолинейности движения по инерции китайцы формулировали так: Если присутствует поддерживающий столб, то движение не прекратится. Оно будет уподоблено переходу по висячему мосту. В переводе на современный язык это означает: В том случае, если на движущееся тело воздействовать с силой направленной под углом к направлению перемещения, то тело будет двигаться по криволинейной траектории.
В Европе понятие инерции было сформулировано Г. Галилеем в середине семнадцатого века, после того, как он провел серию широко известных экспериментов с шарами. Г. Галилей одним из первых пришел к объяснению причин равномерного и ускоренного перемещения тел и исследовал движение по инерции. Однако представления Галилея были не верны до конца, так как он утверждал, что тело, на которое не действуют силы движется равномерно по окружности. Такие представления у ученого были сформированы после изучения движения небесных тел. Так как он считал, что небесные тела движутся сами по себе.
Было бы правильно, говорить, что первым сформулировал закон инерции французский философ, математик Р. Декарт. Он писал о том, что любое тело пребывает одном состоянии до того момента пока не встретится с другим телом. И в другом своем законе Декарт говорит, что любая частица стремится двигаться исключительно по прямой. Однако Декарт дал формулировки своих законов, не зная о силах гравитации и скорее по наитию, чем опираясь на факты, поэтому считают, что закон инерции, который мы знаем, сформулировал И. Ньютон:
Каждое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, относительно любой инерциальной системы отсчета, до того момента пока действие на него других тел не заставит его изменить свое состояние.
что такое инерция? кто открыл это явление? ..
Инерция (от лат. inertia - бездеятельность, косность) - свойство тел сохранять покой или равномерное прямолинейное движение, если внешние воздействия на него отсутствуют или взаимно скомпенсированы.
Древнегреческие учёные, судя по дошедшим до нас сочинениям, размышляли о причинах совершения и прекращения движения. Аристотель в «Физике» рассуждает о движении в пустоте, ошибкой было стремление установить связь между силой и самой скоростью.
Галилео Галилей (1564-1642) смог исправить эту ошибку, доказав связь между силой и изменением скорости (ускорением). Это открытие Галилея вошло в науку как Закон инерции.
В современном виде закон инерции сформулировал Декарт.
Современная формулировка закона:
Существуют такие системы отсчёта, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Закон инерции
Формулировка закона инерции
Любое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, до того момента пока действие на него других тел не заставит его изменить свое состояние. Этот закон называют первым законом Ньютона. Но, так как способность тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения носит название инертности, то и данный закон часто называют законом инерции. Свойство тела сохранять без изменения свою скорость, если другие тела на него не действуют, назвали инерцией. Inertia - от латинского бездеятельность, косность.
Закон инерции был первым шагом при установлении основных законов классической механики.
Закон инерции является важным и независимым законом. Он отображает возможность определить пригодность системы отсчета для рассмотрения движения в динамическом и кинематическом смыслах. Без данного критерия не было бы понятно как синхронизировать часы и вводить единое время. Без закона инерции стали бы бессмысленными все уравнения кинематики и динамики. Так, невозможно говорить о равномерном движении, если нельзя синхронизировать часы. Закон инерции наполняет физическим смыслом второй и третий законы Ньютона.
Инерциальные системы отсчета
Движение в механике является относительным, то есть его характер зависит от системы отсчета. Закон инерции справедлив не для любой системы отсчета. Системы отсчета по отношению к которым, выполняется закон инерции носят название инерциальных. Система отсчета называется инерциальной, если она находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения по отношению к другой инерциальной системе отсчета. Получается, что инерциальных систем бесконечно много. Закон инерции утверждает, что инерциальные системы отсчета существуют. В неинерциальной системе отсчета тело может обладать ускорением, если на него не действуют другие тела.
Экспериментально было показано, что инерциальной системой отсчета можно считать гелиоцентрическую систему отсчета, с началом координат в центре Солнца, с осями, проведенными в сторону звезд. Часто говорят, что система отсчета связанная с Землей является инерциальной, но строго говоря, это не так, потому что Земля вращается около собственной оси и вокруг Солнца. Однако при решении многих задач в классической механике эффектами неинерциальности такой системы отсчета можно пренебречь.
Масса тела, сила
Основной характеристикой материи, определяющей ее инерционные свойства, является масса тела. Массу иногда делят на инертную и гравитационную. К настоящему времени доказано, эти виды массы равны друг другу с точностью примерно порядка от величины.
Для описания меры механического воздействия на тело со стороны других тел (полей) которое упомянуто в законе инерции, используют понятие силы. При действии силы на тело, оно или изменяет свою скорость движения, тогда говорят о динамическом проявлении силы, или деформируется, тогда имеют в виду статическое проявление силы. Сила является векторной величиной и определяется величиной и направлением.
Примеры решения задач
2) Если автомобиль движется по криволинейной траектории, то систему отсчёта связанную с ним нельзя считать инерционной.
3) Если машина движется с постоянной скоростью относительно Земли (которую можно принимать за инерционную систему отсчета в данном случае), то и автомобиль будет инерционной системой отсчета.
В результате явления инерции шарик будет отклоняться от вертикали на расстояние (s), равное:
где – разность скоростей, перемещения точек поверхности Земли и дна шахты; t – время, которое тратит тело на падение. можно найти используя понятие период обращения Земли вокруг своей оси (T):
где R – Радиус Земли по экватору.
При свободном падении вертикально под действием силы тяжести Земли имеем:
Тогда время, которое затрачено телом на падение до дна шахты равно:
В таком случае искомое отклонение от вертикали составит:
Великие физики
Главное меню
Исаака Ньютона называют одним из создателей классической физики. Его открытия объясняют многие явления, причину которых до него не удалось разгадать никому.
Принципы классической механики формировались в течение длительного времени. Многие века учёные пытались создать законы движения материальных тел. И только Ньютон обобщил все накопленные к тому времени знания о движении физических тел с точки зрения классической механики. В 1867 г. им была опубликована работа «Математические начала натуральной философии». В этой работе Ньютон систематизировал все знания о движении и силе, подготовленные до него Галилеем, Гюгенсом и другими учёными, а также знания, известные ему самому. На основе всех этих знаний им были открыты известные законы механики и закон всемирного тяготения. В этих законах устанавливаются количественные зависимости между характером движения тел и силами, действующими на них.
Закон всемирного тяготения
Существует легенда, что к открытию закона тяготения Ньютона подтолкнуло наблюдение падающего с дерева яблока. По крайне мере, об этом упоминает Уильям Стьюкли, биограф Ньютона. Говорят, что ещё в молодости Ньютон задумывался над тем, почему яблоко падает вниз, а не в сторону. Но решить эту задачу ему удалось намного позже. Ньютон установил, что движение всех предметов подчиняется общему закону всемирного тяготения, который действует между всеми телами.
«Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними».
Яблоко падает на землю под воздействием силы, с которой Земля воздействует на него силой своего гравитационного притяжения. А какое ускорение оно получает, Ньютон объяснил с помощью трёх своих законов.
Первый закон Ньютона
Сам великий Ньютон сформулировал этот закон так: «Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние».
То есть, если тело неподвижно, то оно так и останется в таком состоянии до тех пор, пока на него не начнёт действовать какая-то внешняя сила. И, соответственно, если тело движется равномерно и прямолинейно, то оно будет продолжать своё движение до момента начала воздействия внешней силы.
Первый закон Ньютона называют ещё Законом инерции. Инерция – это сохранение телом скорости движения, когда на него не оказывают действие никакие силы.
Второй закон Ньютона
Если первый закон Ньютона описывает, как ведёт себя тело, если на него не действуют силы, то второй закон помогает понять, что происходит с телом, когда сила начинает действовать.
Величина силы, действующей на тело, равна произведению массы тела на ускорение, которое получает тело, когда на него начинает действовать сила.
В математическом виде этот закон выгляди так:
Где F – сила, действующая на тело;
a – ускорение, которое получает тело под воздействием приложенной силы.
Из этого уравнения видно, что чем больше величина силы, воздействующей на тело, тем большее ускорение оно получит. И чем больше масса тела, на которое воздействует эта сила, тем меньше ускорит своё движение тело.
Третий закон Ньютона
Закон гласит, что если тело А воздействует на тело В с какой-то силой, то и тело В воздействует с такой же силой на тело А. Иными словами сила действия равна силе противодействия.
Например, ядро, вылетающее из пушки, действует на пушку с силой, равной силе, с какой пушка выталкивает ядро. В результате действия этой силы после выстрела пушка откатывается назад.
Из своих общих законов движения Ньютон вывел множество следствий, которые позволили сделать теоретическую механику практически совершенной. Открытый им закон всемирного тяготения связал все планеты, находящиеся на огромном расстоянии друг от друга, в единую систему и положил начало небесной механике, которая изучает движение планет.
С момента создания Ньютоном его законов прошло много времени. Но все эти законы актуальны до сих пор.
кинематике
Первый закон динамики (или закон инерции) из всего многообразия систем отсчета выделяет класс так называемых инерциальных систем. Существуют такие системы отсчета, относительно которых изолированные поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость неизменной по модулю и направлению. Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией . Поэтому первый закон динамики называют законом инерции . Впервые закон инерции был сформулирован Галилео Галилеем (1632 г.). В классической механике законы взаимодействия тел формулируются для класса инерциальных систем отсчета. При описании движения тел вблизи поверхности Земли системы отсчета, связанные с Землей, приближенно можно считать инерциальными. Однако, при повышении точности экспериментов, обнаруживаются отклонения от закона инерции, обусловленные вращением Земли вокруг своей оси. Примером тонкого механического эксперимента, в котором проявляется неинерциальность системы, связанной с Землей, служит поведение маятника Фуко .
Рисунок 1. Поворот плоскости качаний маятника Фуко.
С высокой степенью точности инерциальной является гелиоцентрическая система отсчета (или система Коперника), начало которой помещено в центр Солнца, а оси направлены на далекие звезды. Эту систему усовершенствовал Иоганн Кеплер, открыв, что тела в Солнечной системе движутся по коническим сечениям (эллипсам, параболам и гиперболам). Позднее Роберт Гук открыл закон всемирного тяготения (1667 г.). Инерциальных систем существует бесконечное множество. Система отсчета, связанная с поездом, идущим с постоянной скоростью по прямолинейному участку пути, – тоже инерциальная система (приближенно), как и система, связанная с Землей. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Ускорения какого-либо тела в разных инерциальных системах одинаковы. Итак, причиной изменения скорости движения тела в инерциальной системе отсчета всегда является его взаимодействие с другими телами. Для количественного описания движения тела под воздействием других тел необходимо ввести две новые физические величины – инертную массу тела и силу .
Первый закон динамики — закон инерции Галилея
При движении тела по траектории его скорость может изменяться по модулю и направлению. Это означает, что тело двигается с некоторым ускорением . В кинематике не ставится вопрос о физической причине, вызвавшей ускорение движения тела. Как показывает опыт, любое изменение скорости тела возникает под влиянием других тел.
Динамика рассматривает действие одних тел на другие как причину, определяющую характер движения тел. Взаимодействием тел принято называть взаимное влияние тел на движение каждого из них.
Раздел механики, изучающий законы взаимодействия тел, называется динамикой. Законы динамики были открыты великими учеными Галилео Галилеем (первый закон динамики, закон инерции, в 1632), Рене Декартом (второй закон — строго сформулирован в его «Началах», 1644) и Христианом Гюйгенсом (третий закон в 1669). Три закона динамики, сформулированные этими классиками, лежат в основе классической механики. Законы динамики следует рассматривать как обобщение опытных фактов. Выводы классической механики справедливы только при движении тел с малыми скоростями, значительно меньшими скорости света c. Самой простой механической системой является изолированное тело , на которое не действуют никакие тела. Так как движение и покой относительны, в различных системах отсчета движение изолированного тела будет разным. В одной системе отсчета тело может находиться в покое или двигаться с постоянной скоростью, в другой системе это же тело может двигаться с ускорением.
Так называется массивный шар, подвешенный на достаточно длинной нити и совершающий малые колебания около положения равновесия. Если бы система, связанная с Землей, была инерциальной, плоскость качаний маятника Фуко оставалась бы неизменной относительно Земли. На самом деле плоскость качаний маятника вследствие вращения Земли поворачивается, и проекция траектории маятника на поверхность Земли имеет вид розетки (рис. 1).
Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Принято говорить, что второе из этих двух тел обладает большей инертностью, или, другими словами, второе тело обладает большей массой. Если два тела взаимодействуют друг с другом, то в результате изменяется скорость обоих тел, то есть в процессе взаимодействия оба тела приобретают ускорения. Отношение ускорений двух данных тел оказывается постоянным при любых воздействиях. В физике принято, что массы взаимодействующих тел обратно пропорциональны ускорениям:
1-ый закон Ньютона либо закон инерции был установлен Галилео Галилеем в 1632 году, но строго сформулирован только Исааком Ньютоном в 1686 году. Он является первым из 3-х законов традиционной механики и в современной формулировке он звучит так:
Есть такие системы отсчета, относительно которых тело (вещественная точка) при отсутствии на нее наружных воздействий (либо при их обоюдной компенсации) сохраняет состояние покоя либо равномерного прямолинейного движения. (Источник)
К этой формулировке обычно добавляют: такие системы отсчета именуются инерциальными. Следовательно, 1-ый закон Ньютона является определением и утверждением о существовании инерциальных систем отсчета. Но этот смысл нередко упускается в простых учебниках физики, где нередко есть возможность повстречать такие формулировки:
Всякое тело, свободное от воздействия других тел, сохраняет свою скорость постоянной. (Источник)
Подобные формулировки порождают неверное воспоминание, как будто 1-ый закон Ньютона является только личным случаем второго, утверждающего, что ускорение тела пропорционально действующей на него силе. Следует, но, отметить, что такие формулировки формально следуют Ньютону, у которого нет очевидно сформулированного понятия системы отсчета и представления о существовании различных типов систем отсчета. Вот формулировка первого закона у Ньютона:
Всякое тело продолжает удерживаться в собственном состоянии покоя либо равномерного прямолинейного движения, пока и так как оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние. (Исаак Ньютон, Математические начала натуральной философии, М., Наука, 1989, пер. с лат. акад. А.Н. Крылова)
Уникальная (латинская) формулировка первого закона:
Corpus omne preseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare. (Там же)
Источники:
Кто открыл закон инерции?
1-ый закон Ньютона либо закон инерции был установлен Галилео Галилеем в 1632 году, но строго сформулирован только Исааком Ньютоном в 1686 году. Он является первым из 3-х законов традиционной механики и в современной формулировке он звучит так: Есть такие системы отсчета, относительно которых тело (вещественная точка) при отсутствии на нее наружных воздействий (либо при их...
Закон инерции
А.И. Сомсиков
Выявлена ошибочность понимания 1-го закона физики, называемого также первым законом Ньютона или законом инерции Галилея.
Закон инерции Галилея, называемый также первым законом Ньютона, в применяемой формулировке означает примерно следующее: "В отсутствие силы движение тела является равномерным, прямолинейным, не ограниченным во времени и пространстве".
Поскольку обе эти неограниченности практически не проверяемы, предложенное Галилеем доказательство этому является чисто логическим.
Поставленный эксперимент является наблюдением движения тела по наклонной плоскости с положительным и отрицательным углами наклона, соответствующими скатыванию тела вниз или его вкатыванию наверх.
Наблюдение обнаруживает при этом наличие ускорений противоположных знаков.
Отсюда следует, что нулевому углу наклона должно соответствовать нулевое ускорение, т.е. равномерное движение, не ограниченное во времени и пространстве, другими словами - вечное и бесконечное.
Этот логический вывод выглядит безупречным даже с учетом того, что реальные движения ограничены.
Просто им приписывается небольшое отрицательное ускорение, вызванное постулируемым сопротивлением трения тела с опорной плоскостью вследствие их касания.
Поскольку научное исследование сродни криминальному расследованию, на языке детективов это называется ложным следом, призванным отвлечь внимание. Абсолютно второстепенное наблюдение, лишь имитирующее предельную его тщательность, уводя внимание наблюдателя от действительно крупной логической ошибки. И что поистине удивительно – легкость, с какой заглатывается эта наживка, по которой все дружно и устремляются.
В самом деле, ведь этим предполагается, что в отсутствие касания тел, создающего это трение, ускорение было бы действительно нулевым.
Но возможен ли подобный вывод?
Прежде всего, в эксперименте не выполнено исходное требование - отсутствия силы.
В нем эта сила имеется, хотя и компенсируется противодействующей силой со стороны плоской поверхности. Но это ведь означает, что устранение касания тел также устраняет и силу противодействия как требуемое условие компенсации силы. А значит – и требуемое условие предполагаемого равенства нулю ускорения.
Но даже и в идеальном случае – при сохранении касания тел (необходимого для создания уравновешивающей силы противодействия) и полном отсутствии сопротивления трения (т.е. в условиях умственного эксперимента) верен ли этот логический вывод - равенства нулю ускорения?
Рассматриваемое движение направлено перпендикулярно действующим силам.
Сила противодействия плоской поверхности всегда ей и движению перпендикулярна, а компенсируемая исходная сила?
При условии не ограниченности движения во времени и пространстве?
Речь ведь идет о силе земного тяготения.
Она же является центрированной в направлении действующего ускорения, т.е. в начало инерциальной системы отсчета ИСО, совмещаемое с центром масс, в данном случае - с центром Земли.
Требуется иметь перпендикулярность ускорения, вызванного притяжением, опорной плоскости.
В исходном положении это условие выполняется.
При неограниченном же пространственном перемещении ускорение приобретает угловой поворот в сторону начала отсчета ИСО, вследствие чего его проекция на направление движения в общем случае имеет ненулевое значение.
Эта проекция оказывает тормозящее воздействие на движение, причем уже без всякого трения.
Этим нарушается требование отсутствия силы в направлении движения или ее перпендикулярности этому направлению.
Следовательно, предполагаемая неограниченность во времени и пространстве равномерного прямолинейного движения оказывается невозможной.
Эксперимент Галилея выполняется лишь в ограниченном их масштабе, а его постулируемая неограниченность является абсолютно недопустимой экстраполяцией.
Из этого также следует, что условием равномерности движения является непрерывное сохранение его направленности, перпендикулярной ускорению.
Такое сохранение возможно в одном единственном случае движения тела по окружности с радиусом кривизны, сохраняющим постоянство значения относительно начала отсчета ИСО.
Следовательно, истинный логический вывод, непосредственно вытекающий из эксперимента Галилея, гласит: "при наличии центрированной силы, компенсируемой противоположно направленной силой, движение тела является равномерным вращением относительно начальной точки ИСО, не ограниченным во времени и пространстве".
При снятии касания с поверхностью, заменяемого центробежной силой, это ведь собственно и наблюдается в бесчисленных примерах таких вращений от Луны и прочих объектов космического масштаба до микромира, представленного масштабом атома.
А как же все-таки быть с действительным, истинным отсутствием силы?
Модернизируем эксперимент Галилея, пусть даже и просто мысленно.
Для этого нужно, чтобы движение, перпендикулярное силе притяжения, было на таком расстоянии от начала отсчета ИСО, при котором значением этой силы можно было просто пренебречь.
Этого всегда можно добиться соответствующим выбором достаточно большого масштаба.
Такое движение может действительно оставаться равномерным и прямолинейным на неограниченном масштабе пространства и времени, в рассматриваемой ИСО.
Ну а сама эта ИСО пространственно неподвижна?
Нет, она тоже движется, причем ускоренно, но только в другой ИСО, образуемой, например, солнечной системой.
Следовательно, и рассматриваемое движение, являющееся равномерным в исходной ИСО, оказывается ускоренным в другой ИСО.
Можно продолжить мысленный эксперимент, удаляя это движение еще дальше, на таком расстоянии от солнечной системы, при котором его движение в этой ИСО окажется уже равномерным. Но это, во-первых, будет происходить не в исходной "галилеевской" (земной) ИСО, где оно по-прежнему останется ускоренным.
А во-вторых, сама солнечная система в свою очередь ускоренно движется относительно центра нашей Галактики, образующего третью ИСО.
Можно продолжить увеличение космического масштаба галилеевского равномерного и прямолинейного движения выводя его уже за пределы Галактики.
Но даже и это вовсе не означает что, во-первых, движение останется равномерным в уже оставленных ранее земной и солнечной ИСО.
А во-вторых, сама Галактика в свою очередь может ускоренно двигаться в системе других галактик относительно иного центра, образуемого ближайшим или удаленным их окружением.
Таким образом, выясняется, что закон инерции Галилея или же первый закон механики Ньютона (и первый закон физики вообще) не выполняется не только на ограниченном масштабе, но и в неограниченном, а попросту говоря - нигде и никогда, ввиду центрированности сил тяготения, так что его логическое обоснование является целиком ошибочным.
Странно, что эта ошибка до сих пор оставалась незамеченной.
Это вообще особенность старых наук: рассуждения, которые были бы немедленно опровергнуты, случись предъявить их ныне, спокойно существуют, будучи не замеченными по истечении известного времени, когда исследователям даже и в голову не приходит подвергнуть их повторной логической экспертизе.
Нужна, возможно, особая независимость мышления, чтобы пускаться в путь, считающийся давно уже пройденным, без всяких мыслей о гарантированных его "результатах", из одной лишь любви к научной истине.
А между тем впервые ведь начали самостоятельно рассуждать притом, конечно, отнюдь не сразу безукоризненно и даже не слишком уверенно совсем недавно - каких-то лет триста назад!
Так что сама возможность неточностей и даже просто ошибок для имеющих опыт самостоятельных рассуждений представляется весьма вероятной и даже почти неизбежной.
Невероятно было бы их вовсе не обнаружить, конечно, при некоторой тщательности анализа.
Пока же ищут (безрезультатно) у Эйнштейна, в то время как стоило бы начать с Ньютона или Коперника.
Эйнштейн это конечно кризис, но очень поздний, заложенный много раньше его предшественниками первопроходцами.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru
