Ајнштајновата теорија на релативноста, инерцијалните референтни рамки (IRS) и кризата на когницијата. Трите закони на Њутн. Инерцијални референтни системи

Динамиката е главната гранка на механиката

Динамиката е главната гранка на механиката. Се заснова на трите закони на Њутн, формулирани во 1687 година. Во однос на различните референтни системи, движењето е од различна природа. Во однос на автомобилот, точка на работ на тркалото се движи во круг, а во однос на Земјата се движи по сложена крива наречена циклоид.

Меѓу сите можни референтни системи, постојат такви референтни системи во однос на кои телата кои не се засегнати од надворешни тела се движат во однос на овие референтни системи без забрзување, т.е. директно и рамномерно. Овие специјални референтни рамки се нарекуваат инерцијални.

Постоењето на инерцијални референтни системи (IRS) е воспоставено експериментално и претставува закон на природата. Постојат безброј инерцијални референтни системи.

Секој референтен систем што се движи во однос на кој било ISO преведувачки со константна брзина е исто така инертен.

За да го докажете ова, земете го предвид движењето на честичката (MT) - во однос на системите K и K´. К - инерцијална референтна рамка. Систем K´ се движи во однос на системот K транслаторно со константна брзина V 0 . Честичката се наоѓа во точката А.

Сл.8.1. Референтни системи K и K¢

Од Слика 8.1 е јасно:

Бидејќи нема тела да дејствуваат на честичката, тогаш системот K е инертен и V=const, а потоа:

(8 .3 )

тие. системот К е инерцијален. Експериментално е утврдено дека инерцијалниот референтен систем е референтен систем чиешто потекло е усогласено со центарот на Сонцето и чии оски се насочени кон неподвижните ѕвезди. Овој систем се нарекува хелиоцентрични(Хелиос е грчки збор за сонце). Земјата се движи во однос на Сонцето по крива патека; покрај тоа, ротира околу својата оска. Затоа, референтната рамка поврзана со Земјата е неинерцијална. Но, забрзувањето со кое се движи Земјата е толку мало што при решавање на многу проблеми, референтната рамка поврзана со Земјата може да се смета за инертна.

I. Newton ја формулирал изјавата за постоењето на ISO во форма закон за инерција или Њутнов прв закон.

Секое тело е во состојба на мирување или рамномерно и праволиниско движење додека влијанието на другите тела не го принуди да ја промени оваа состојба.

Законот за инерција во никој случај не е очигледен. Пред Г. Галилео, се веруваше дека ударот не ја одредува промената на брзината (т.е. забрзувањето), туку самата брзина. Ова мислење се засноваше на факти познати од секојдневниот живот, како што е потребата постојано да се турка количката што се движи по хоризонтален пат за да не се забави нејзиното движење. Сега знаеме дека со туркање на количката, ја балансираме силата што се врши врз неа со триење. Законот за инерција е широко користен во технологијата и секојдневниот живот (тресење прашина, полнење лопати на рачки, замаци).

Важна карактеристика на ISO е тоа што во однос на нив просторот и времето имаат одредени својства на симетрија. Експерименталните податоци потврдуваат дека во ISO просторот е хомоген и изотропен, а времето е хомогено.

Хомогеност на просторот- лежи во фактот дека својствата на просторот се исти на различни точки.

Изотропија на просторот- лежи во фактот дека својствата на просторот се исти во сите правци.

Униформност на времето- лежи во тоа што појавата на физичките појави (под исти услови) во различно време на нивното набљудување е иста. Или различните временски моменти се еквивалентни еден на друг во нивните физички својства. Во однос на неинерцијалните референтни системи, времето е нерамномерно, просторот е нерамномерен и неизотропен.

За ISO, принципот на релативност на Галилео е валиден.

Сите инерцијални системи се еквивалентни еден на друг во нивните механички својства. Ова значи дека ниту еден механички експеримент извршен „внатре“ во даден инертен референтен систем не може да утврди дали овој референтен систем мирува или се движи. Во сите ISO, својствата на просторот и времето се исти, а сите закони на механиката се исто така исти.

Њутновите закони се три закони кои се во основата на класичната механика и дозволуваат да се запишуваат равенките на движење за кој било механички систем ако се познати силите заемнодејства за неговите составни тела. За прв пат целосно формулиран од Исак Њутн во книгата „Математички принципи на природната филозофија“ (1687).

Првиот закон на Њутн

Првиот Њутнов закон го постулира постоењето на инерцијални референтни рамки. Затоа е познат и како Закон за инерција.

Формулација:

„Постојат такви референтни системи наречени инерцијални, во однос на кои материјалната точка, во отсуство на надворешни влијанија, ја задржува големината и насоката на својата брзина на неодредено време.“ Формула:

Законот е исто така вистинит во ситуација кога надворешните влијанија се присутни, но меѓусебно се компензираат (ова произлегува од вториот Њутнов закон, бидејќи компензираните сили му даваат нула вкупно забрзување на телото).

Вториот закон на Њутн

Вториот Њутнов закон е диференцијален закон на движење кој ја опишува врската помеѓу силата применета на материјална точка и добиеното забрзување на таа точка.

Се претпоставува дека масата на материјалната точка е константна во времето и независна од какви било карактеристики на нејзиното движење и интеракција со други тела

Модерна формулација:

„Во инерцијална референтна рамка, забрзувањето што го добива материјалната точка со константна маса е директно пропорционално на резултатот од сите сили што се применуваат на неа и обратно пропорционално на неговата маса.

Со соодветен избор на мерни единици, овој закон може да се напише како формула:

(над F и векторска стрелка)

Изјава за вториот Њутнов закон користејќи го концептот на импулс: (Со вектори над F p)

Rivny F=ma брзо ќе ја има моќта на Вимиријците, во форма на моќ. Затоа, овој закон има смисла затоа што можеме да ја одредиме силата F без средна точка. Еден од овие закони, кој е правило за пресметување на гравитациската сила, е законот за универзална гравитација.

Третиот Њутнов закон

Овој закон објаснува што се случува со две материјални точки.

Модерна формулација:

„Материјалните точки комуницираат едни со други со сили од иста природа, насочени по правата линија што ги поврзува овие точки, еднакви по големина и спротивни во насока: (СО ВЕКТОРИ).

Инертен референтен систем(ISO) - референтен систем во кој важи првиот Њутнов закон (закон за инерција): сите слободни тела (односно оние на кои надворешните сили не дејствуваат или дејството на овие сили се компензираат) се движат праволиниски и рамномерно или се на одмор. Следната формулација, погодна за употреба во теоретската механика, е еквивалентна: „Инерцијалното е референтен систем во однос на кој просторот е хомоген и изотропен, а времето е хомогено“.

Својства на инерцијалните референтни системи

Секој референтен систем што се движи во однос на ISO рамномерно и праволиниски е исто така ISO. Според принципот на релативност, сите ISO се еднакви, а сите закони на физиката се непроменливи во однос на преминот од еден ISO во друг. Ова значи дека манифестациите на законите на физиката во нив изгледаат исто, а записите на овие закони имаат иста форма во различни ISO.

Претпоставката за постоење на најмалку еден IFR во изотропниот простор води до заклучок дека постои бесконечен број на такви системи кои се движат релативно едни на други со сите можни константни брзини. Ако постојат ISO, тогаш просторот ќе биде хомоген и изотропен, а времето ќе биде хомогено; според Ноетеровата теорема, хомогеноста на просторот во однос на поместувањата ќе го даде законот за зачувување на импулсот, изотропијата ќе доведе до зачувување на аголниот моментум, а хомогеноста на времето ќе доведе до зачувување на енергијата на телото што се движи. брзините на релативното движење на ISO, реализирани од реални тела, можат да заземат какви било вредности, односот помеѓу координатите и моментите времето на кој било „настан“ во различни ISO се изведува со галилејски трансформации.

Во специјалната теорија на релативност, брзината на релативното движење на IFRs реализирана од реални тела не може да надмине одредена крајна брзина „C“ (брзината на ширење на светлината во вакуум) и врската помеѓу координатите и моментите на времето на секој „настан“ во различни МСФ се врши со трансформации на Лоренц.

Комуникација со реални референтни системи

Апсолутно инерцијалните системи се математичка апстракција која природно не постои во природата. Сепак, постојат референтни системи во кои релативното забрзување на телата доволно оддалечени едно од друго (мерено со Доплер ефект) не надминува 10−10 m/s², на пример, Меѓународниот небесен координатен систем во комбинација со барицентрично динамичко време дава систем во кој релативните забрзувања не надминуваат 1,5·10−10 m/s² (на ниво од 1σ)[

Динамика на преводното движење. Основни концепти и закони на преводното движење. Закон за зачувување на аголниот моментум.

Преводното движење е механичко движење на систем од точки (тело), ​​во кое секој праволиниски сегмент поврзан со тело во движење, чиј облик и димензии не се менуваат за време на движењето, останува паралелен со неговата положба во кој било претходен момент во времето. . Ако телото се движи транслативно, тогаш за да се опише неговото движење доволно е да се опише движењето на произволна точка (на пример, движењето на центарот на масата на телото).

Една од најважните карактеристики на движењето на точката е нејзината траекторија, која генерално е просторна крива која може да се претстави како конјугирани лаци со различни радиуси, секој што произлегува од својот центар, чија положба може да се менува со текот на времето. Во границата, права линија може да се смета како лак чиј радиус е еднаков на бесконечност.

Во овој случај, излегува дека за време на преводното движење, во секој даден момент во времето, која било точка на телото ротира околу моменталниот центар на ротација, а должината на радиусот во даден момент е иста за сите точки на тело. Векторите на брзината на точките на телото, како и забрзувањата што ги доживуваат, се идентични по големина и насока.

На пример, кабина од лифт се движи напред. Исто така, на прво приближување, кабината на панорамското тркало прави преводно движење. Сепак, строго кажано, движењето на кабината на панорамското тркало не може да се смета за прогресивно.

Основната равенка за динамиката на преводното движење на произволен систем на тела

Стапката на промена на моментумот на системот е еднаква на главниот вектор на сите надворешни сили што дејствуваат на овој систем.

Вториот закон на Њутн - основниот закон на динамиката на преводното движење - одговара на прашањето како механичкото движење на материјалната точка (телото) се менува под влијание на силите што се применуваат на неа. Имајќи го предвид дејството на различни сили на дадена материјална точка (тело), ​​забрзувањето што го стекнува телото е секогаш директно пропорционално со резултатот од овие применети сили:

Кога иста сила делува на тела со различна маса, забрзувањата на телата излегуваат различни, имено

Земајќи ги предвид (1) и (2) и фактот дека силата и забрзувањето се векторски величини, можеме да напишеме

Врската (3) е вториот Њутнов закон: забрзувањето стекнато од материјална точка (тело), ​​пропорционално на силата што го предизвикува, се совпаѓа со него во насока и е обратно пропорционално со масата на материјалната точка (тело). Во системот за мерење SI коефициентот на пропорционалност е k= 1. Тогаш

Имајќи предвид дека масата на материјална точка (тело) во класичната механика е константна, во изразот (4) масата може да се внесе под дериватниот знак:

Векторска количина

нумерички еднаков на производот од масата на материјалната точка по неговата брзина и има насока на брзината, се нарекува импулс (количина на движење) на оваа материјална точка.Заменувајќи го (6) во (5), добиваме

Овој израз е поопшта формулација на вториот Њутнов закон: брзината на промена на импулсот на материјалната точка е еднаква на силата што дејствува на неа.

Главните карактеристики на движењето напред:

1.патека - секое движење по траекторијата

2.движењето е најкраткиот пат.

Како и сила, импулс, маса, брзина, забрзување итн.

Бројот на степени на слобода е минималниот број на координати (параметри), чија спецификација целосно ја одредува положбата на физичкиот систем во просторот.

Во преводното движење, сите точки на телото во секој момент од времето имаат иста брзина и забрзување.

Законот за зачувување на аголниот моментум (законот за зачувување на аголниот момент) е еден од основните закони за зачувување. Тој се изразува математички преку векторскиот збир на целиот аголен импулс во однос на избраната оска за затворен систем на тела и останува константен додека на системот не дејствуваат надворешни сили. Во согласност со ова, аголниот моментум на затворен систем во кој било координатен систем не се менува со текот на времето.

Законот за зачувување на аголниот моментум е манифестација на изотропијата на просторот во однос на ротацијата. Тоа е последица на вториот и третиот закон на Њутн.

Експерименталните студии за интеракциите на различни тела - од планети и ѕвезди до атоми и елементарни честички - покажаа дека во кој било систем на тела кои комуницираат едни со други, во отсуство на дејство на сили од други тела кои не се вклучени во системот, или збирот на дејствувачките сили е еднаков на нула, геометрискиот збир на моментите на телата останува непроменет.

Систем на тела кои не комуницираат со други тела кои не се вклучени во овој систем се нарекува затворен систем.

П-Пулс

(со вектори)

14. Разлики помеѓу ротационото и транслаторното движење. Кинематика на ротационото движење. Ротационото движење е еден вид механичко движење. За време на ротационото движење на апсолутно круто тело, неговите точки опишуваат кругови лоцирани во паралелни рамнини. Преводното движење е механичко движење на систем од точки (тело), ​​во кое секој праволиниски сегмент поврзан со тело во движење, чиј облик и димензии не се менуваат за време на движењето, останува паралелен со неговата положба во кој било претходен момент во времето. .[ Постои блиска и далекусежна аналогија помеѓу движењето на круто тело околу фиксна оска и движењето на поединечна материјална точка (или преводното движење на телото). Секоја линеарна големина од кинематиката на точка одговара на слична количина од кинематиката на ротација на круто тело. Координатата s одговара на аголот φ, линеарна брзина v - аголна брзина w, линеарно (тангенцијално) забрзување a - аголно забрзување ε. Компаративни параметри на движење:

Кога се опишува ротационото движење на круто тело во однос на неподвижно тело во даден референтен систем, вообичаено е да се користат векторски количини од посебен вид. За разлика од поларните вектори r (вектор на радиус), v (брзина), a (забрзување) дискутирани погоре, чија насока природно произлегува од природата на самите величини, насоката на векторите што го карактеризираат ротационото движење се совпаѓа со оската на ротација, затоа се нарекуваат аксијални (латински оска – оска).

Елементарната ротација dφ е аксијален вектор, чија големина е еднаква на аголот на ротација dφ, а насоката долж оската на ротација OO" (види слика 1.4) се одредува со правилото на десната завртка (агол на ротација на круто тело).

Сл.1.4. Да се ​​определи правецот на аксијалниот вектор

Линеарното поместување dr на произволна точка A на круто тело е поврзано со векторот на радиусот r и ротацијата dφ со релацијата dr=rsinα dφ или во векторска форма низ векторскиот производ:

dr= (1,9)

Релацијата (1.9) важи токму за бесконечно мала ротација dφ.

Аголна брзина ω е аксијален вектор определен со дериватот на векторот на ротација во однос на времето:

Векторот ω, како и векторот dφ, е насочен по оската на ротација според правилото на десната завртка (сл. 1.5).

Сл.1.5. За да се одреди правецот на векторот

Аголното забрзување β е аксијален вектор определен со дериватот на векторот на аголната брзина во однос на времето:

β=dω/dt=d2φ/dt2=ω"=φ""

Со забрзано движење, насоката на векторот β се совпаѓа со ω (сл. 1.6, а), а со бавно движење, векторите β и ω се насочени еден кон друг (сл. 1.6, б).

Сл.1.6. Врска помеѓу насоките на векторите ω и β

Важна забелешка: решението за сите проблеми кои вклучуваат ротација на круто тело околу фиксна оска е слично во формата на проблемите што вклучуваат праволиниско движење на точка. Доволно е линеарните величини x, vx, ax да се заменат со соодветните аголни величини φ, ω и β и се добиваат равенки слични на (1.6) - (1.8).

Период на лекување -

(Времето кое му е потребно на телото да заврши една револуција)

Фреквенција (број на вртежи по единица време) -

За да ги откриеме историските корени на проучувањето на релативноста и причините за длабоката системска криза на теоретското знаење, ќе направиме кратка екскурзија во историјата на релативноста, или поточно во историјата на нејзиниот принцип.

Едно време, Галилео Галилеј (1564-1642) објасни: „Одвојте се со некого во затворена кабина на брод во движење... движењето на бродот е заедничко за сите предмети во кабината, вклучувајќи го и воздухот...“.

Исак Њутн, неколку децении по Галилео, го воведе концептот на референтна рамка и го формулираше својот прв закон (законот за инерција): Постојат такви референтни системи во однос на кои телото, во отсуство на надворешни влијанија (или со нивна меѓусебна компензација), одржува состојба на мирување или рамномерно праволиниско движење. Њутн го формулираше законот без да се формулира концептот на инерцијаи без формулирање на концептот на референтен систем. Како длабоко религиозен човек, Њутн ја сметал способноста на телата да одржуваат постојана брзина како што е дадено одозгора. Денес, концептот на инерција е „исцицан“ од првиот закон, како „даден одозгора“, способноста на предметите да одржуваат константна брзина некое време. Во наше време, концептот е формулиран референтен систем. Референтна рамка- збир на координатни системи и часовници поврзани со телото во однос на кое се проучува движењето. (TSB)Причинската суштина на инерцијата не беше разјаснета.

Понатаму, физичарите ги толкуваа Галилео и Њутн, формулирајќи го принципот: „Ниту еден механички експеримент во затворен систем не може да утврди дали е во мирување или се движи рамномерно и праволиниско." Друго, поблиску до Галилео, толкување на принципот: „Состојбата на еднообразно и праволиниско движење на предметите не може да се разликува од состојбата на нивното мирување ако референтната рамка (познавањето) на ова движење се движи (во мирување) заедно со системот на движење (одмор) на овие предмети.Постои и варијанта на принципот: „Единственото и линеарно движење на затворениот систем не влијае на текот на механичките процеси што се случуваат во него“. (Детлаф).

Ниту една од овие формулации не одговара на прашањата:

1. Дали е принципот на Галилео принцип на знаењедвижења (промени)?

2. Е референтна рамка - систем (начин) на сознание, во споредба со која се донесува заклучок за карактеристиките на препознатливото движење?

3. Зошто се појавува правдата Принципот на релативност на Галилео, со што, генерално, сите се согласуваат?

4. Врз основа на кој поопшт принцип се заснова ова? механички принцип?

Едноставно се утврдува дека тоа е само очигледен принцип од практиката, едноставно постулат, аксиома, догма. И овој принцип треба да произлегува од општата методологија на спознавање на својствата на предметите, од основните концептот на спознавање на објектот - како збирка, во овој случај, на механички својства. Мора да следи од принципот на познавање на механичките својства во релативна споредбасо други својства, други предмети или во споредба со механичките својства на когнитивниот систем (референтен систем).

Секоја теорија се заснова на основните концептиврз основа на која се гради целата теорија. Такви поими во механиката се поимите: механичка точка, координати, маса, време. Во Евклидовата планометрија, основните концепти се нејзината аксиоматика (концепти за геометриска точка, права линија, рамнина.) Без методолошки строга дефиниција на основните концепти, секоја теорија се покажува како изградена „од песок“. за жал, концепт на сознание, а концептот за движење на објект како резултат на интеракција не беше дефиниран ниту од Галилео, ниту од Њутн, ниту од нивните следбеници. Излегува дека модерната теорија на знаење не го содржи основниот општ научен концепт на знаење. Концептот „да се знае“ сè уште не е недвосмислено и општо научно дефиниран. Теоријата на знаење, за жал, излегува од песок. Практиката постојано ја коригираше заостанатата теорија на знаењето. Благодарение на практичната корекција и развојот на методите на сознавање (методи на математика, физика, хемија, логика итн.), а не на теоријата на знаење, ги жнееме придобивките од техничкиот напредок.

Се разбира, принципот на знаење мора да произлегува од општиот научен концепт на знаењето, не како бесконечен процес на потрага по вистината, туку како конечен резултат - развој на релативен, компаративен суд, кој не бил формулиран во ерата на Галилео. Концептот „спознание“ мора да биде целосно корелиран со концептот „спознава“. И учиме преку релативна споредба. Се чини дека ова е средено на глобално ниво. Тоа значи дека во концептот на знаење мора да постои концепт на релативна споредба, концепт на релативност. Но, тоа не е забележано во бројни формулации на концептите на познанието. Да се ​​знае во споредба значи да се определи релативната компаративна карактеристика на споредбата (големината) на препознатливиот предмет, како и неговата причинско-последична врска (структура, природа), а потоа да се формулира научен концепт - КРУНА НА СОЗНАВАЊЕТО.

Така, отсуството на концептот на знаење и општите основни принципи, отсуството на причинско-последична структура во принципот на релативност на Галилео, не обезбеди фундаментален пристап кон теоријата на знаење, дозволувајќи да се преземат различни шпекулации на оваа тема. место.

Така, три века подоцна, на почетокот на 20 век, А. Ајнштајн, а порано Жил-Анри Поенкаре (1854-1912), како и Галилео, дојдоа до заклучок дека релативноста е еден од најфундаменталните феномени. Ова овозможи да се формулира општ принцип, кој беше наречен Ајнштајн принцип на релативности ја имаше следната семантичка формулација: во сите инерцијални референтни рамки, сите закони на природата се непроменливи (имаат иста форма).

Концептот на инерцијален систем (IRS) го вклучуваше тоа го почитува законот за инерција, имено, надворешните сили не делуваат на телата на системот или нивното дејство се компензира и затоа телата се движатрелативно едни на други праволиниски или рамномерно, или релативно едни на други одмор и референтниот систем, движењето рамномерно и праволиниско во однос на некоја инерцијална референтна рамка, исто така е инерција. Во формулацијата на Ајнштајновиот принцип на релативност, кој постоеше во негово и наше време, го заменуваме концептот на инерцијална референтна рамка (IRS). Ја добиваме дефиницијата. Во сите инерцијални референтни системи,ВО КОИ НАДВОРЕШНИТЕ СИЛИ НЕ ДЕЈСТВУВААТ НА ТЕЛАТА НА СИСТЕМОТ ИЛИ НИВНОТО ДЕЈСТВО СЕ НАДОМЕСТИ И ЗАТОА ТЕЛАТА ВО НИВ СЕ ДВИЖАТ ДЕСНО ЛИНЕАРНО И ЕДИНСТВЕНО ИЛИ СЕ ВО ПАКа кои во исто време се системи референца, сите закони на природата се непроменливи (равенките што ги опишуваат имаат иста форма).

Зарем не е вистина дека принципот на знаење на Ајнштајн се покажа прилично нејасен, тесен и криво?

Неконзистентноста на врската на Ајнштајн помеѓу концептот на инерцијален систем и системот на сознавање, а со тоа и јасноста на принципот на релативност на Ајнштајн како целина, остана длабока мистерија за потомството.

Што е инертен референтен систем - ISO?

Дали е ова систем во кој, меѓу другото, има набљудувач (референтно тело), ​​кој го спознава ова движење, има унифициран поглед на подвижните предмети на системот на движење на телата и има суд за движењето, одредување на параметрите на движењето? Но, од дефиницијата на ISO е јасно дека во него телата веќе се движат во права линија... или мируваат. Ајнштајн очигледно претпоставува знак за еднаквост, односно референтен систем = когнитивен систем = систем што се менува.

Што е когнитивен систем?

Врз основа на концептот на когниција формулиран во ова дело, систем на сознание е начин на одредување на релативна вредност во споредба (во однос на објективните стандарди) и нејзината причинско-последична врска (димензија), формулирање на концептот. Но, здравиот разум сугерира дека во зависност од методот на сознавање, предметот што се спознава не треба да зависи, бидејќи не зависи од методот на сознавање (во споредба со стандардот) на вредноста на тежината, должината, времето од стандардите за тежина, должина, време итн. Односно, системот на сознавање (дефиниција) е независна, референтна (непроменлива и општо прифатена) од системот на системот за движење. Тоа се различни нешта, концепти кои во никој случај не се поврзани меѓусебно каузално. Но, ако самиот систем на сознавање се движи (се менува) „унисон“ (на ист начин) со системот на движење, може ли по дефиниција да биде систем на спознание на ова движење, бидејќи нема да го реши неговиот проблем и нема правилно да ја определи промената на параметрите на подвижниот систем? Како се заебаа нашите класични теоретичари. И ова, господа, е основниот принцип и теоретска основа на Специјалната теорија на релативноста на Ајнштајн.

Принципот на знаење би звучел многу попрецизно, правилно, пократко и појасно. „Ако системот на референца (когниција) е дел од системот на движење што го препознава, тогаш тој не може да биде правилен систем на спознание на ова движење.“. Или „Секој референтен систем (когниција) не треба да биде дел од системот што го познава“.Или, уште пократко и построги : „Систем на сознание мора да биде независен од системот што го познава“.

Сегашниот концепт на ISO (инерцијален референтен систем) има некои својства кои донекаде ја разјаснуваат неговата суштина. Ова е нејзиниот прв имот - непроменливост.за ако " надворешните сили не делуваат на телата на системот или нивното дејство се компензира“тогаш телата не ги менуваат своите координати едни на други. Но, само општо прифатените стандарди се непроменливи - единечни мерки што човекот вештачки ги апсолутизира за да постигне објективен суд за вредноста (спознанието). Второто својство на ISO: во него „Телата се движат едно во однос на друго праволиниско или рамномерно, или се во мирување релативно едно на друго". Тоа значи дека е дозволена линеарна релативна промена во стандардите на координатните системи. И само во овој случај, референтниот систем, „Движењето рамномерно и праволиниско во однос на некоја инерцијална референтна рамка е исто така инерцијално“.

Врз основа на својствата на ISO, неговиот концепт треба да биде како што следува.

Инертен референтен систем (IRS)- е систем на сознавање на движењето (одморот) на систем на тела кои се менуваат подеднакво (инерцијално), во однос на едно од телата на овој систем, кое се нарекува „референтно тело“.

И ако некое тело (неколку тела) од овој систем е избрано како референтно тело во даден ISO, тогаш таквите референтни рамки се инерцијални една во однос на друга.

Тогаш, како ќе се разликуваат резултатите од сознавањето на системот на тела кои се менуваат подеднакво (инерцијално) во различни ISO? И тие ќе се разликуваат во координатите на овие објекти. Големината на разликите во промените на координатите ќе биде еднаква на нула.

На природата, генерално, „не и е гајле“ како ќе се спознае, во кои инертни или неинерцијални системи на сознавање ќе се случи тоа. Природата се менува дури и без систем на знаење. Принципот на когниција треба да се однесува на униформни правила на сознавање (методологија). Дискусијата треба да биде за тоа кои барања за објективноста на знаењето мора да се исполнат, како системите на знаење мора да се поврзат еден со друг, така што зависностите од причинско-последична врска кои ги опишуваат законите на природата на различни начини имаат иста форма во описот во сите системи или едноставно се вклопуваат заедно. И со сето ова, когнитивните системи не треба да се мешаат во текот на препознатливите процеси, не треба да влијаат на нив или да ги менуваат.Ова е она за што треба да се однесува принципот на релативноста на знаењето.

И покрај тврдењето за универзалноста на принципот на релативност на Ајнштајн, неговото критичко разбирање води до заклучок дека методолошкиот пристап кон глобалниот феномен на релативноста на знаењето не е доволно длабок. Науката, како резултат на тоа, никогаш не го доби основниот принцип на знаење, во кој релативноста се сметаше како општа методологија на знаење.

Прво, концептот на знаење и концептот на релативност не беа првично дефинирани од Ајнштајн. Ова е првата основна методолошка грешка, бидејќи секоја теорија во својата основа содржи листа на основни, недвосмислено дефинирани концепти. Исправноста на конструкцијата на теоријата зависи од методолошки формираните основни концепти. Ниту збор за релативноста како принцип на знаење. Исто така, концептот на инерција, основен за инерцијален систем, и од Њутн и Ајнштајн и од модерната физика, не е каузално дефиниран. Концептот на инерција нема структура, тој е едноставно способност. Од принципот предложен од Ајнштајн, забележливо е дека тој е стеснет (ограничен) со класичното, механистичкото, Њутновото, а потоа издигнато на ранг на „најважните закони на природата“, идеи за праволиниско, еднолично движење на телата во нив. Поради оваа причина, глобалното ширење на овој принцип за какви било својства, какви било предмети на знаење, кој го претпоставува феноменот на релативноста и феноменот на инерција, не доаѓа предвид.

Ако зборуваме за основниот принцип на сознавањето, вклучен во формулирањето и описот на законите на природата (објективни причинско-последични зависности кои се манифестираат надвор од нечија волја), тогаш концептот инертен референтен систем (когнитивен систем)не треба да се сведува само на релативната состојба на еднообразно и праволиниско механичко движење во тоатела, а законите на природата не треба да се „прилагодат“ на законите на механиката. Во глобалниот принцип, треба да зборуваме за инерцијалноста на когнитивните системи и нивните карактеристики, за употребата на објективна референца, правилен систем за познавање на вредностите на својствата од која било природа, во кој вредностите на овој систем ќе имаат објективно дефинирано значење, а поимите имаат недвосмислено толкувано значење. Мора да зборуваме за причинско-последична независност на својствата на препознатливиот предмет од системот на сознавање.

Второ, како што веќе дознавме, од концептот на ISO (инерцијален референтен систем) воопшто не е очигледно дека ова е систем на знаење за еднообразно и праволиниско движење. Зашто се нагласува дека во него има тела веќе се движат праволиниски или рамномерно. Нема што да се знае, се е веќе аксиоматично, догматично, јасно.

За да се формулира општ принцип за какви било својства, прво мора да зборуваме за релативноста на својствата како такви, за релативната целина - објектот, а не само за неговите механички својства: „координати“ и време, кои ја одредуваат класичната релативно движење на објектот - тело или математичка точка, за релативноста на својствата на системот за сознавање на објектот со својствата на објектот. Во посебниот случај на инерцијални системи, треба да зборуваме за системипознавање на својствата на систем на предмети, за инерцијалниот систем на сознавање варијабилност(релативна големина на промена) на одредени сразмерни својства на објектите на системот, за инерцијалниот систем на знаење: време, полнење, температура, притисок, цена, големина, густина, некој вид на енергија итн.

Се чини дека Ајнштајн, откако воведе нов концепт - инерцијална референтна рамка (IRS), поврзувајќи го со генерално научно нејасниот концепт на инерција, намерно или не (повеќе не е важно), но збунет, „матен“ со сопствената формализирање. општиот научен принцип на релативноста на знаењето. Што потоа овозможи да се создадат специјални и општи теории на релативноста.

За глобалното значење принцип на релативностможе да се суди според преовладувачките научни неинерцијален когнитивен систем. Во овој систем, не постои единствено „референтно тело“ и унифицирани референтни стандарди (една мерка). Поради оваа причина, големините на својствата од различни природи имаат различни значења во однос на различни субјекти на сознавањето, а концептите се резултат на спознанието, различни значења. Овој феномен е широко распространет, глобално негативен. Тоа на крајот го доведе човештвото до системска криза на теоретското знаење, манифестирана во физиката, математиката, економијата, правната теорија итн.

Што значи формализирање во стилот на А. Ајнштајн? Ова значи да се препознае не формална, туку причинско-последична зависност на големината на својствата на објектот од системот на неговото сознавање. (На пример, препознавањето на зависноста на должината на објектот од линијарот - методот на сознавање со кој се препознава оваа должина. Во „парадоксот на близнаците“, биолошките процеси на стареење на овие близнаци зависат од знаењето за времетраењето (времето) на постоењето на близнаци кај Ајнштајн). Се разбира, постои формална зависност на должината на објектот од „владетелот“ на сознавањето, бидејќи вредноста на поделбата во сантиметар и инчи инерцијалните системи за сознавање на должината се разликува. Но, зависноста не е причинско-последична!

На почетокот на 20 век, научниот свет беше „среќен што беше измамен“, но сега малку луѓе сакаат да подбуцнуваат работи кои долго време биле покриени со прашината на времето. Но, ќе мора да го раздвижите, бидејќи знаењето се нафрла на ѕидот на непринципиелноста, без разлика каде ќе удри!

Концептот на инертен систем треба да се разликува на: когнитивен систем(референтен систем (FR)) и систем на предмети и нивните својства.Овие се различни по причинско-последична суштина, независни системи. Инерцијалните системи се системи меѓусебно поврзани со линеарни зависности.

Во инерцијалниот систем на сознавање (референца),вредностите на сите својства на објектите во овој систем се одредуваат на ист начин (начинот на определување е ист, релативниот стандард (мерна единица) во ISO е ист за сите препознатливи количини). Сите стандарди во когнитивниот систем се исти, појдовните точки се исти. Ако стандардите на овие системи се разликуваат едни од други линеарно, но се константни во рамките на еден систем, тогаш системите со такви „различни“ стандарди меѓусебно се инертни. Познатите количини во овие когнитивни системи се поврзани едни со други со линеарни односи.

За поголема јасност, треба да се наведе примери на инерцијални референтни системи (IRS). Ги има многу. На пример, во инерцијалните системи за препознавање на вредноста на стоките на берзата, стандардите за вредност (парични слободно конвертибилни стандарди на различни држави) се разликуваат меѓу себе линеарно по вредност 1$=k*1rub. Системи за одредување на објективна вредностна ист производ во различни валути се инертни. Системи за спознавање на должинакои имаат релативни стандарди: милиметар, инч, сантиметар се инерцијални системи за познавање на должината бидејќи стандардите се поврзани линеарно 1 инч = k * 1 cm. Во исто време, тие имаат единствен метод на референца, референтните точки се исти. Системи на единици (SI, SGSE)Ознаките се линеарни меѓу себе, а системите за определување на големини во овие единици се инерцијални. Системи за сознавање на времетраењето, имајќи релативни стандарди: секунда, минута, час, постојат и инерцијални системи на сознавање со времетраење 1 час = k*1 сек.

Принцип на когниција за инерцијални системитреба да изгледа вака: „Во сите (релативно сите) инерцијални системи на сознание, законите на природата (објективните причинско-последични зависности кои го опишуваат движењето (промената) на својствата на предметите во овој систем) имаат иста форма ( со иста димензија), а познатите количини во овие системи се разликуваат една од друга линеарно, бидејќи референтните параметри на овие системи (стандарди) се разликуваат линеарно“. Односно, инерцијалноста на когнитивните системи е услов за когнитивните системи што го прави сознанието разбирливо и објективно, што ги усогласува когнитивните системи со линеарни зависности, овозможувајќи им да коегзистираат правилно.

Систем за сознание за промена на имототили инертен систем за менување, се разликува од неговиот когнитивен систем независност од второто.

Во сите инерцијални системи за промена на својстватаобјектите, релативните вредности на својствата на различните објекти на овој систем се менуваат подеднакво, а соодносите на сразмерните својства остануваат константни, бидејќи тие се причинско-последични зависни од истите причини (настани) што ги менуваат.

И на овие системи не им е гајле во кои системи се одредува оваа источност на промени. Да беше точен само методот на опис - системот на стандарди (временски координати, својства) беше ист во рамките на еден систем на сознавање, ако само системите на сознавање беа точни едни со други, инерцијални. Ова е токму најопштиот и најсуштинскиот квалитет што се наоѓа во инерцијален систем на промени - систем што се менува инерцијално.На крајот на краиштата, ако телата се движат со иста брзина или се во мирување, тогаш нивните соодноси (разлики) на својства-брзини остануваат непроменети. И не е важно кои стандарди за мерење се користат за да се утврди ова, сè додека тие се исти.

Но, ако ова е општ научен принцип, тогаш треба да зборуваме за поширока инхерентна инерцијална варијабилност. На пример, за инерцијалниот систем на стареење или созревање на луѓето, инерцијалната варијабилност на еден вид под влијание на некои општи фактори, инерцијалниот систем на општествениот развој, културната или интелектуалната инерцијална варијабилност, инерцијалниот систем на образование што инерцијално ги менува луѓето на правната инерцијалност, инерцијалниот систем на промени во вредноста, системот на промени во општествениот морал, систем со подеднакво променливи принципи на соживот. Концептот на инерцијалност треба да биде погоден за секој систем во кој некои својства својствени за секој објект на овој систем се менуваат подеднакво во однос на сите објекти на овој систем. И оваа источност на промените зависи од заедничките фактори кои ги менуваат. Треба да зборуваме за фундаментален филозофски, општ научен принцип кој го отсликува феноменот на релативноста на знаењето, „камен-темелникот“ на методологијата на знаење за варијабилноста (промена).

Методологијата на сознавањето мора да биде вооружена со (вклучува) основниот принцип на спознание на кој било објект, во кој било систем, исклучувајќи го пристапот без причинско-последично.

Концептот или пресудата го крунисува (завршува) сознанието, а судовите за релативното движење или одмор на телата, за видот на движењето, за брзината, за забрзувањето и другите релативни вредности на својствата на механичкиот процес го сочинуваат процесот на сознавање. на механичко движење. Така, врз основа на формулацијата на знаењето за објектот („познавањето на објектот е определување на неговите релативни компаративни карактеристики (големина) и неговата причинско-последична врска (димензија), формулација на концептот на објектот“ ) Принципот на релативност на Галилео, како принцип на знаење, изгледа вака:

„Големината и природата на кој било предмет што може да се знае (сопственост), причина и последицане зависи од системот (методот) на неговото сознавање“.Тоа е различно и поедноставно: „Големината на предметот на знаење не зависи од причинско-последичното од „владетелот“ со кој се мери (спознава) оваа вредност“. Зависноста од стандардот (алатката) излегува дека е чисто формална, а не причинско-последична. Единствениот услов за методот на објективно сознавање е неговиот стандард (види дефиниција за стандард).Од овој принцип следат три главни последици-правила за познавање на својствата на механичките тела (системи).

1. Сооднос (разлика) на вредностите на сразмерни механички својства(координати, времетраење на промената, брзини, забрзувања, импулси, сили кои делуваат на телата итн.) телесни предметиостанува константна во текот на интервалот на сознавањето ако големините на сразмерните сили (причини) што ги менуваат (силите) се вообичаени. Поради општата причинско-последична врска, законите на природата (причинско-последични односи формализирани за употреба, изразени во димензии) имаат иста форма во нивниот опис. Овој систем за промена се нарекува инерцијален. Затоа, невозможно е да се има објективен суд за релативното движење (промена) или релативна одмор (константност) на својствата на овие тела користејќи какви било општи (зависни) системи на сознавање на овој систем на тела. Втората последица од ова произлегува.

2. Објективното познавање на својствата на даден систем на тела е можно само во однос на формален референтен систем на сознавање (систем на референца) независен од системот, кој не го менува овој систем, е непроменет и општо прифатен за сите предмети. на овој систем. Во исто време, потребно е да се има предвид дека се познати само оние својства на објектот што се сразмерни на својствата на когнитивниот систем. .

3. Ако објективните системи на сознавање (системи на референца) имаат стандардни карактеристики кои линеарно се разликуваат една од друга, тогаш таквите системи се нарекуваат инерцијални системи на сознавање. Според тоа, количините познати во однос на нив се разликуваат една од друга на ист начин, линеарно. Инерцијалноста е најопштото барање за објективни системи на сознавање, чија примена е правилна.

Така треба да се формулираат принципите на релативноста на знаењето.

Целта на примената на овие принципи треба да биде создавање на инертен систем на сознавање на универзумот, преку создавање на унифицирана методологија за сознавање на предметите, методологија за формирање на концепти на овие објекти, изградена врз заеднички принципи кои обезбедуваат „истоветност, стандард“ на релативно спознание на кој било предмет за „познавачите“. И врз оваа основа, постигнување објективност и недвосмисленост во знаењето, во одредувањето на нивните количини, својства, закони на природата и општеството.

Но, се додека Ајнштајновата ирелевантност и методолошки неоформените псевдонаучни принципи-постулати триумфираат во теоријата на знаењето, ништо вредно не може да се случи во теоријата на знаење. Но, човештвото „ги бури манифестациите на кризата насекаде“. Следните поглавја од делото се за ова.

  • 6. Маса. Пулсот. Сила. Вториот закон на Њутн.
  • 7. Моќта на интеракцијата. Третиот Њутнов закон.
  • 8. Концептот на систем на тела. Внатрешни и надворешни сили. Изведување на законот за зачувување на моментумот. Центар на инерција (центар на маса) на механички систем.
  • 9. Работа и моќ. Работа со променлива сила. Конзервативните сили. Енергијата е кинетичка и потенцијална.
  • 10 Потенцијална енергија на материјална точка во надворешно поле на сила. Неговата врска со силата што дејствува на материјална точка. Концептот на градиент на скаларна координатна функција.
  • Прашање 9
  • 11. Кинетичка и потенцијална енергија. Вкупната механичка енергија и законот за нејзино зачувување. Примери за примена на законите за зачувување на енергијата.
  • 12. Централно влијание на апсолутно еластични топчиња. Пресметка на брзините на топчињата по судир. Судир на 2 топки со остро различни маси.
  • 13. Централно влијание на апсолутно нееластични топки. Пресметка на брзините на топчињата по судир. Судир на 2 топки со остро различни маси.
  • 15. Кинетичка енергија на апсолутно цврсто тело што ротира околу релативно фиксна оска. Моментот на инерција. Штајнерова теорема. Моменти на инерција на тела со наједноставна геометриска форма.
  • 16. Изведување на основната равенка за динамика на ротационо движење на апсолутно круто тело. Моментум на материјална точка и круто тело. Закон за зачувување на аголниот моментум.
  • 17. Елементи на специјалната теорија на релативноста. Принципот на релативност во класичната механика. Трансформациите на Галилео. Постулати на специјалната теорија на релативноста. Трансформации на Лоренц.
  • 18. Релативистичка кинематика: должина на телата во различни референтни системи.
  • 19. Релативистичка кинематика: должина на телата и времетраење на настаните во различни референтни системи, релативистички закон за собирање брзини.
  • 20. Концептот на релативистичка механика. Законот за односот помеѓу масата и енергијата. Кинетичка енергија. Врска помеѓу вкупната енергија и импулсот на честичката.
  • 4. Принципот на инерција (првиот закон на Њутн). Инерцијални референтни системи. Принципот на релативност.

    Како што веќе беше забележано, динамиката е гранка на класичната механика која го проучува движењето на материјалните тела под дејство на силите што се применуваат на нив, т.е. давајќи врска помеѓу интеракциите на телата и промените во нивното движење. Тоа е главната гранка на механиката и се заснова на трите Њутнови закони (1687). Првиот Њутнов закон (закон за инерција) е формулиран на следниов начин: секое тело (материјална точка) одржува состојба на мирување или рамномерно линеарно движење додека не биде под влијание. од други органи нема да го принудат да ја промени оваа состојба. Својството на телото да одржува состојба на мирување или рамномерно праволиниско движење во отсуство или меѓусебно балансирање на надворешни влијанија се нарекува инерција. Ако на телото дејствува неурамнотежен систем на сили, тогаш инерцијата се рефлектира во фактот дека промената во состојбата на одмор или движење на телото се случува постепено, а не веднаш. Во овој случај, движењето се менува колку побавно, толку е поголема инерцијата на телото. Мерката за инерција на телото за време на преводното движење е маса. Првиот закон на Њутн не е задоволен во секоја референтна рамка. Системите на кои работи се нарекуваат инерцијални референтни системи. Инерцијален референтен систем е систем во однос на кој слободна материјална точка, која не е засегната од други тела, се движи рамномерно и праволиниско или со инерција. Референтна рамка која се движи во однос на инерцијална референтна рамка со забрзување е неинерцијален, и во него не се задоволни ниту законот за инерција, ниту вториот Њутнов закон, ниту законот за зачувување на импулсот. Концептот на „инерцијална референтна рамка“ е научна апстракција. Вистинскиот референтен систем е секогаш поврзан со некое специфично тело (Земја, труп на брод и сл.), во однос на кое се проучува движењето на одредени предмети. Сепак, во природата нема неподвижни тела (тело неподвижно во однос на Земјата ќе се движи со него забрзано во однос на Сонцето и ѕвездите), затоа секој реален референтен систем може да се смета за инертен само со еден или друг степен на приближување. Со многу висок степен на точност, хелиоцентричен (ѕвезден) систем со потекло на координати во центарот на Сонцето и со оски насочени кон три ѕвезди може да се смета за инертен. За да се решат повеќето технички проблеми, инерцијалниот систем може да се смета за референтен систем цврсто поврзан со Земјата (ротацијата на Земјата околу сопствената оска и околу Сонцето не се зема предвид). Како што веќе беше забележано, масата е физичка количина што ги одредува инерцијалните својства на материјата. Масата е својство на самото тело и, за разлика од тежината, не зависи од местото каде што се мери (тежина Ртелото на различни точки на земјината топка е различно: тоа е максимално на половите и минимално на екваторот). Забрзување на гравитацијата етелата на Земјата, исто така, зависи од географската ширина на локацијата за набљудување и нејзината височина над морското ниво. Сепак, односот на телесната тежина Рда го забрза еистото секаде во светот. Овој сооднос е прифатен за квантитативно мерење на масата:

    Килограм маса се зема како единица за маса, еднаква на масата на стандард направен од легура на иридиум и платина. Треба да се забележи дека масата на телото се смета за константна вредност само во класичната механика на Њутн, која го проучува движењето на телата со мали брзини во споредба со брзината на светлината ( c ≈ 300000 km/s = 3*10 8 m/c). Современата физика утврдила дека масата на телото се зголемува со зголемување на брзината на неговото движење според законот:

    Каде м– маса на тело што се движи со брзина v; Со– брзина на светлината; м 0 – маса на тело во мирување. Од формулата (2.1) следува дека телесната тежина

    (2.2)

    тие. тежина е силата со која едно тело го привлекува Земјата, т.е. таа сила што му дава забрзување на телото g = 9,81 m/s 2:

    1 kg = 1 kg*9,81 m/s 2.

    На другата страна,

    1 N = 1 kg*1 m/s 2,

    оттука,

    1 kg = 9,81 N.

    За да се опишат ефектите на телата (материјалните точки) едни на други, се воведува концептот на сила. Под влијание на силите, телата или ја менуваат брзината на движење, т.е. добиваат забрзувања (динамична манифестација на силите), или се деформираат, т.е. ја менуваат нивната форма и големина (статичка манифестација на силите). Така, силае векторска величина што е мерка за механичкото влијание врз телото од други тела или полиња, како резултат на што телото добива забрзување или ја менува својата форма и големина. Во секој момент од времето, силата се карактеризира со нумеричка вредност (модул), насока во просторот и точка на примена.

    Инерцијална референтна рамка– ова е референтен систем во однос на кој слободна материјална точка, незасегната од други тела, се движи рамномерно во права линија; ова е систем кој е или во мирување или се движи рамномерно и праволиниско во однос на некој друг инертен систем.

    Принципот на релативност- основен физички закон, според кој секој процес се одвива идентично во изолиран материјален систем во мирување и во истиот систем во состојба на еднообразно праволиниско движење. Состојбите на движење или мирување се дефинирани во однос на произволно избраната инерцијална референтна рамка. Принципот на релативност лежи во основата на специјалната теорија на релативност на Ајнштајн.

    Принцип на релативност (Галилеја): никакви експерименти (механички, електрични, оптички) извршени во даден инертен референтен систем не дозволуваат да се открие дали овој систем мирува или се движи рамномерно и праволиниско; сите закони на природата се непроменливи во однос на преминот од една инерцијална референтна рамка во друга.