Archive for category Движение

Откуда берется скорость?

Проблема эта весьма глубока и до сих пор не решена полностью. Поэтому ограничимся здесь тем, что наметим контуры одного из возможных ответов на поставленный вопрос. Не скроем этого, он удовлетворил бы нас в наибольшей мере. Пусть имеется все та же бутылка с порохом, на сей раз крепко заткнутая пробкой, и пусть в некоторый момент вы подожгли порох каким-нибудь не оказывающим на бутылку влияния способом, например с помощью солнечных лучей, которые сфокусировали увеличительным стеклом. По мере сгорания пороха давление внутри бутылки увеличивается. Вопрос первый: почему стенки бутылки не выпускают продукты сгорания, если, как мы установили, никаких стенок на самом деле не существует, а существуют лишь атомные ядра, расположенные друг от друга на гигантских по сравнению с их собственными размерами расстояниях?

Молекулы горячих газов взаимодействуют не с самими молекулами стенок бутылок, а с чем-то, что находится в промежутках между молекулами. Read the rest of this entry »

Из Софии в Пловдив

Не скроем, что замысел этой книги возник у нас во время путешествия из Софии в Пловдив. Перенесемся в «Волгу», несущуюся по новенькому шоссе. Куда и с какой скоростью она движется? Предположим, что скорость «Волги» равна 120 км/ч, или 3333 см/с. Это скорость автомобиля, рассматриваемого как единое целое. Read the rest of this entry »

Следствие закона сохранения количества движения

Одно из следствий закона сохранения количества движения — свойство тел сохранять состояние равномерного прямолинейного движения. Ускорение их, т.е. изменение количества движения, возможно только при наличии взаимодействия, которое часто называют силой. Этой силе ставят в соответствие равную ей по величине и противоположную по направлению силу инерции, пропорциональную произведению массы на ускорение. Вопрос о силах мы уже достаточно подробно обсудили и повторяем слово «сила» для того, чтобы сказать: с законом сохранения момента количества движения также связывают существование некоторой силы инерции.

Если угловая скорость вращения остается постоянной, а изменяется направление оси вращения (т. е. направление вектора момента количества движения), говорят о наличии специального вида ускорения, называемого ускорением Кориолиса. С кориолисовым ускорением связывают силу инерции, равную произведению момента инерции на кориолисово ускорение. Считается, что именно эта сила «сопротивляется» изменению направления оси вращения. Read the rest of this entry »

Чему учат в школе

Конечно, можно сослаться на то, что картина мира, описываемая в классической физике, в большой степени соответствует картине, создаваемой в нашем сознании на основе повседневного опыта. Так ли это на самом деле? Напротив, ничто из нашего повседневного опыта не говорит о том, что Земля имеет форму шара. Ссылка на то, что подобному представлению якобы способствует наблюдение за линией горизонта или за формой тени, отбрасываемой Землей на Луну, малоубедительна. В повести А. и Б. Стругацких «Обитаемый остров» есть такой эпизод:

«Максим, совершенно обалдевший от неожиданности, пустился было в спор, но очень скоро оказалось, что они с Гаем говорят на разных языках, что понять друг друга им гораздо труднее, чем убежденному коперниканцу понять убежденного последователя Птолемея. Все дело было в удивительных свойствах атмосферы этой планеты. Во-первых, необычайно сильная рефракция непомерно задирала горизонт и спокон веков внушала аборигенам, что их земля не плоская и уж во всяком случае не выпуклая — она вогнутая. «Встаньте на морском берегу, — рекомендовали школьные учебники, — и проследите за движением корабля, отошедшего от пристани. Read the rest of this entry »

Садимся за учебник

Берем учебник физики, читаем: «Основные положения динамики были сформулированы Ньютоном в его «Математических началах натуральной философии»; (1678)… Первый закон Ньютона может быть сформулирован следующим образом: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние». И далее: «Второй закон в формулировке, данной самим Ньютоном, гласит: изменение движения пропорционально приложенной силе и происходит в том направлении, в каком действует сила».

Вот откуда она взялась, эта самая сила! Но сначала разберемся с первым законом. Смотрите, как он выражается: «…тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения…» Что значит «тело сохраняет»? Оно само сохраняет или таковы условия его существования во внешней среде? Из всего, что написано дальше в учебнике, вроде бы следует, что тело сохраняет именно само. Физическим телам присуще некое определенное свойство, названное инерционностью. Существует даже мера этого свойства, называемая массой. Все верно.

Справедливость законов Ньютона подтверждает повседневный жизненный опыт. Выпущенная из лука стрела летит, с нашей точки зрения, по прямой до тех пор, пока не столкнется с мишенью. То же происходит с пистолетной или винтовочной пулей. Брошенный камень движется, правда, не по прямой, а по кривой, близкой к параболе, но и этому немедленно находится объяснение. Причина — в притяжении Земли. Земля и есть то самое другое тело, которое, воздействуя на камень, искривляет его траекторию.

Read the rest of this entry »

Не улетай, Земля, не улетай!

Представьте себе Землю, вращающуюся вокруг Солнца, и нет никакой силы притяжения. Просто Земля — это сложная система, и в процессе своего движения она постоянно испускает маленькие частички (назовем их гравитонами) в направлении, противоположном направлению на Солнце. Система, состоящая из земного шара и гравитонов, точнее, центр масс этой системы, движется прямолинейно и равномерно. Но гравитоны удаляются от Солнца, следовательно, для того чтобы сумма количеств движения оставалась неизменной, земной шар должен все время заворачивать к Солнцу, т. е. двигаться по круговой, точнее эллиптической, орбите. Все происходит, как в случае с разорвавшимся снарядом. Read the rest of this entry »