Principiul inerţiei în mecanica elicoidală

Rezumarea primului mesaj :

În sfârşit, am reuşit şi eu să ajung la un rezultat mai clar! Evrikaaaa! Vă iubesc! Sunt foarte fericit! Evrikaaaaaa!

Pe blogul său, Abel Cavaşi a scris:

Vă aştept cu observaţii sau completări.

Editare în 5 februarie 2019: am actualizat lincul documentului, care era defect.

Mezei Geza a scris:

Abel Cavaşi a scris:

virgil a scris:Si principiul elicoidal trebuie verificat practic.

Poţi demonstra că nu este deja verificat practic?

Nu Virgil trebuie sa demonstreze ci cei care sustin teoria respectiva au obligatia sa demonstreze.

Nu ești atent la discuție, ca de obicei. Mai citește o dată ce i-am cerut să demonstreze. El a susținut că nu este verificat practic, iar asta nu a dovedit.

În schimb, eu tot încerc să vă arăt că, din punct de vedere matematic, principiul elicoidal al inerției este singurul posibil, din moment ce elicea circulară este singura curbă "suficient de simplă și suficient de complexă". Altfel spus, eu am demonstrat deja principiul.

Cred că în fizica elicoidală există numai sisteme de referință elicoidale, lucru care invalidează argumentația ta.

Adică există numai sisteme de referință în care principiul elicoidal al inerției este valabil. Sau dacă nu sunt singure, pentru celelalte ai nevoie de relativitate elicoidală, dar mai e până acolo.

Dacă sunt sisteme de referinţă elicoidale sunt sisteme de referinţă ce prezintă o acceleraţie, deci sunt sisteme de referinţă neinerţiale; aşadar nu mai putem vorbi de un principiu al inerţiei. Concluzie: argumentaţia mea este corectă.

Razvan a scris:

"Orice corp liber se deplasează cu viteză de modul constant pe o elice circulară."

"Aşadar, corpurile libere nu se deplasează rectiliniu, aşa cum am fost învăţaţi până în prezent, ci se deplasează pe elice circulare."

Hai să analizăm puţin afirmaţiile astea:
Dacă e vorba de un corp liber, înţelegem că asupra lui nu acţionează nicio forţă, deci acceleraţia sa trebuie să fie egală cu zero.

Acţionează forţa de gravitaţie proprie. Deci, reanalizează principiul cu această nouă informaţie în minte. Mă bucur că te exprimi atât de clar şi simplu.

Acţionează forţa de gravitaţie proprie. Deci, reanalizează principiul cu această nouă informaţie în minte. Mă bucur că te exprimi atât de clar şi simplu.

Forta de gravitatie reprezinta produsul a cel putin doua mase, raportat la patratul distantei, deci nu exista corp liber, asupra caruia sa nu actioneze o forta, si nici corp in repaus absolut, iar acest lucru are ca rezultat miscarea accelerata.

Asta din ceea ce ai învăţat până în prezent, Virgil. Dar eu încerc să vă arăt ceva mai mult de-atât, aşa că gândeşte cu mintea liberă de prejudecăţi. În ultimă instanţă, nu aveţi de făcut altceva decăt să verificaţi coerenţa Fizicii elicoidale. Nu o mai comparaţi cu teoriile actuale, ci doar cu rezultatele experimentale de până acum (interpretate corect, desigur).

Răzvan, toate problemele pe care le-ai ridicat se bazează pe ceea ce ai învăţat până în prezent, pe interpretările actuale ale experimentelor. Pentru fiecare problemă ridicată ar trebui discutat separat. Trebuie să fii conştient de argumentele pe care le ai pentru tot ce ai spus. Uite, hai să ne oprim de exemplu la prima propoziţie din mesajul tău. Cum o justifici riguros?

Ai tu ce ai cu sistemele-astea de referinţă. Pentru tine sunt sfinte. Dar hai să vedem cum "ataşezi" un sistem de referinţă unui corp. Cât de posibilă este o asemenea acţiune, practic? Hai să te văd, concret.

Răzvan, în natură nu există sisteme de coordonate pe care să le ataşezi corpurilor. Există numai corpuri, în mişcare. Suntem înconjuraţi numai de molecule care se mişcă în jurul nostru. Cum stabileşti infinit de precis un sistem de coordonate? Nu faci nicio preşupunere neverificabilă în practică atunci când stabileşti un astfel de sistem?

Nu există, că n-o să vezi sisteme ortogonale sau polare zburând prin spaţiu. Astea le stabileşti tu, cum îţi convine mai bine, pentru a studia mişcarea unui mobil faţă de ele. Odată stabilit, numai şi numai faţă acel sistem de referinţă raportezi mişcarea, nu-l mai schimbi.

Bine, bine, dar eu te-am întrebat cum îl stabileşti atât de precis încât să merite să fie amintit de tine aproape în fiecare mesaj. Aşadar?

Iei un băț, îl înfigi în pământ și zici că aia e originea.

Vii cu tunul acum. Iei cu pasul, cu cotul, sau cu ruleta, sau cu șublerul, cu ce aparat ai mai fin și măsori distanța de la origine până la tun, apoi tragi cu bomba.

Bomba pică undeva.

Iei iar la pas, sau la cot, sau la ruletă, distanța de la origine până la locul unde e bomba. Ai acum poziția inițială și finală a bombei. Știi și unghiul la care a fost lansată, că doar știi cum ai orientat tunul, și dacă esti rapid (sau ai tehnică) îi prinzi și viteza inițială la ieșirea din țeavă, că poți prinde pe un cronometru timpul scurs între detonare și ieșirea bombei.

Iată cum ai stabilit un sistem de coordonate și ai strâns suficiente date experimentale cât să poți verifica teoria gravitației, de exemplu.

Erori vor avea toate măsurătorile tale, dar dacă sunt mici în comparație cu mărimile măsurate (una e să măsori distanța până la tun cu cotul, alta cu laserul, chestie de tehnică), iar predicțiile teoriei intră in marja de eroare, ai făcut super fizică.

Şi voi cu asemenea sisteme de referinţă vreţi să combateţi Fizica elicoidală? O asemenea precizie este suficientă ca să poţi măsura darbuzianul unui corp macroscopic liber, pentru a decide dacă acesta se deplasează rectiliniu sau nu?

Abel Cavaşi a scris:Şi voi cu asemenea sisteme de referinţă vreţi să combateţi Fizica elicoidală? O asemenea precizie este suficientă ca să poţi măsura darbuzianul unui corp macroscopic liber, pentru a decide dacă acesta se deplasează rectiliniu sau nu?

Sistemul de referință în sine nu are nici o treabă. Problema e de cum măsori, ori astăzi ai tehnologie foarte fină precum laseri sau camere de filmat de mare viteză cu care poți urmări extrem de atent mișcarea unui corp macroscopic.

Nu că nu există în Natură ceea ce propui tu, dar e chiar un nonsens, după cum am încercat eu, Răzvan și probabil mulți alții să îți explice.

Razvan a scris:

Tu când exprimi mişcarea elicoidală a unui mobil nu o exprimi faţă de un sistem de referinţă, respectiv faţă de un set de coordonate ales arbitrar, dar în aşa fel încât să poţi calcula darbuzian şi ce mai ai pe-acolo?

Lancretianul şi darbuzianul nu depind de sistemul de coordonate ales sau de viteza cu care alegi să te deplasezi pe traiectorie (în limbaj geometric asta înseamnă că sunt independenţi şi de parametrizarea făcută). Aşadar, pentru a exprima mişcarea elicoidală nu am nevoie de vreun sistem de referinţă aflat neapărat în repaus faţă de ceva, aşa cum tot repeţi tu pe aici.

Când spui că un mobil se deplasează elicoidal, deja se subînţelege că această mişcare se produce faţă de un sistem de referinţă, reper, set de coordonate, considerat în repaus. Orice mişcare în fizică o defineşti faţă de un punct de referinţă, faţă de care mobilul respectiv se deplasează.

Sper să înţelegi cât mai repede că forma traiectoriei nu depinde de viteza cu care te deplasezi pe traiectoria respectivă. Altfel spus, pentru a stabili forma unei traiectorii nu am nevoie de repaus!

Dar nu-i vorba de alegerea sistemului de coordonate, cât de faptul că dacă un mobil se deplasează pe o traiectorie circulară, cu pas de elice sau nu, asupra sa acţionează o forţă care-i imprimă o acceleraţie centripetă. Acţionând o forţă, corpul nu se poate deplasa liber, cum ai spus în acest principiu. Asta este ideea asupra căreia trebuie să meditezi.

Totul depinde de ceea ce consideri corp liber. Un satelit este liber, din punctul tău de vedere, sau acţionează forţe asupra lui? Atunci când rezultanta forţelor ce acţionează asupra unui corp este nulă mai spui că acel corp este supus forţelor sau că este liber?

Un corp liber reprezintă un corp asupra căruia nu mai acţionează nicio forţă

Poţi considera liber şi un corp pentru care rezultanta forţelor este nulă.

un corp care îşi continuă deplasarea, într-o mişcare rectilinie şi uniformă, după ce a încetat acţiunea forţei iniţiale ce i-a imprimat o anumită viteză. Şi face asta  indiferent de sistemul de referinţă inerţial ales!

Asta cu "rectilinie şi uniformă" ai pus-o de la tine şi este nedemonstrată. Totuşi, ceva asemănător spune şi Fizica elicoidală, numai că ea înlocuieşte "rectiliniu şi uniform" cu "pe o elice circulară cu modulul vitezei constant". Şi, într-adevăr, asta rămâne valabil pentru orice sistem de referinţă inerţial. Altfel spus, dacă un corp se deplasează cu viteză de modul constant pe o elice circulară, atunci el se va deplasa tot cu (altă) viteză de modul constant pe o (altă) elice circulară faţă de orice alt sistem de referinţă inerţial. Dacă vrei, asta este definiţia sistemului de referinţă inerţial în Fizica elicoidală.

omuldinluna a scris:Nu că nu există în Natură ceea ce propui tu, dar e chiar un nonsens, după cum am încercat eu, Răzvan și probabil mulți alții să îți explice.

N-aţi explicat nimic, pentru că n-aveţi ce explica, aşa cum n-ai explicat rezistenţa electrică, unde încă mai aştept să explici de ce disiparea depinde de viteză. Vorbitul mult şi prelungit nu înseamnă explicare.

Natura nu alege neapărat parametri cât mai mici (aşa cum se postulează la mişcarea rectilinie), ci parametri cât mai constanţi, deci alege variaţii cât mai mici. Ori mişcarea pe o elice circulară tocmai asta asigură: constanţa lancretianului şi darbuzianului.

În cazul rezistenței electrice, dacă stai după mine, o să stai o vreme, că de săpat în acea direcție nu cred să mai sap prea curând.  

Revenind la problema de față, ideea e că tot ai nevoie de o ecuație de mișcare care să-ți furnizeze legea de mișcare și implicit traiectoria. Că acei parametri ai traiectoriei sunt invarianți la schimbarea reperului, asta este foarte adevărat și până la urmă firesc, dar din legea a doua a dinamicii (care îți furnizează și traiectorii elicoidale) nu rezultă această lege de mișcare în cazul în care .

omuldinluna a scris:În cazul rezistenței electrice, dacă stai după mine, o să stai o vreme, că de săpat în acea direcție nu cred să mai sap prea curând.  

Asta înseamnă că fugi de lucrurile fundamentale şi te mulţumeşti cu superficialitatea. Asta nu-i cercetare, să dai bir cu fugiţii când dai de greu...

Revenind la problema de față, ideea e că tot ai nevoie de o ecuație de mișcare care să-ți furnizeze legea de mișcare și implicit traiectoria.

De acord. Dar putem să ne rezumăm şi la ecuaţiile naturale ale traiectoriei, ecuaţii care n-au nevoie de sisteme de referinţă în repaus, cum tot repetă Răzvan.

din legea a doua a dinamicii (care îți furnizează și traiectorii elicoidale) nu rezultă această lege de mișcare în cazul în care .

Păi, tocmai de aceea este nevoie şi de prima lege a dinamicii . Ori, în Fizica elicoidala prima lege a dinamicii este tocmai acest principiu elicoidal al inerţiei.

Fizica elicoidală este faţă de Fizica actuală cam ceea ce este geometria neeuclidiană faţă de cea euclidiană: în timp ce geometria neeuclidiană a apărut prin modificarea postulatului paralelelor, Fizica elicoidală a apărut prin modificarea primului principiu al dinamicii.

Razvan a scris:

N-a spus nimeni că forma traiectoriei depinde de viteza de deplasare, în schimb depinde de sistemul de referinţă ales. Ce-i aşa greu de înţeles?

Uau! Asta-i super! Deci ai înţeles că forma nu depinde de viteză. Perfect! Acum mai urmează să înţelegi că nu depinde nici de sistemul de referinţă (inerţial). Adică elicea circulară rămâne elice circulară indiferent cum translatezi sau roteşti sistemul de referinţă. Ba mai mult, elicea circulară îşi pătrează forma nu doar faţă de izometrii, ci chiar şi faţă de transformări mai complexe, numite transformări conforme. Şi-atunci despre ce sisteme de referinţă mai vrei să discutăm?

Bineînţeles că e vorba de rezultanta forţelor, care trebuie să fie zero pentru ca un corp să poată fi considerat că se deplasează liber. Dar rezultanta forţelor depinde de sistemul de referinţă ales.
Ia exemplul staţiei spaţiale: un cosmonaut în interiorul ei se va deplasa liber, faţă de staţie; faţă de sistemul Pământ, se deplasează într-un potenţial gravitaţional, ceea ce-i imprimă o orbită circulară într-un câmp central de forţe.

Nu mi-ai răspuns la întrebare. Este sau nu este liber satelitul (staţia spaţială, astronautul)? Sau vrei să spui că faţă de Pământ astronautul nu e liber, ci e liber doar faţă de staţie? Păi cum, faţă de Pământ rezultanta nu e nulă, din moment ce este echilibrată de forţa centrifugă?

Un alt exemplu: un călător stă pe culoar într-un tren aflat în mişcare. Faţă de tren el este în repaus relativ; faţă de un pom el se deplasează cu viteza trenului, viteză dată de rezultanta dintre forţa împrimată de locomotivă şi forţa de frecare, rezultantă ce poate avea valoarea zero atunci când trenul se deplasează cu viteză constantă. În plus de asta, asupra trenului şi a călătorului acţionează şi forţa de atracţie gravitaţională, echilibrată de normala la suprafaţă; deci rezultanta lor este tot zero.

Aşa, şi? Este călatorul liber sau nu?

Vezi acum de ce traiectoria unui mobil depinde de sistemul de referinţă ales?

Nu, nu văd .

Asta nu poate fi definiţia unui sistem de referinţă, în niciun caz, unul inerţial: deplasarea pe elice circulară presupune acţiunea unei forţe ce imprimă corpului o acceleraţie centripetă, deci sistemul de referinţă legat de acel corp este neinerţial.

Nu ne înţelegem. Dacă rezultanta este nulă, este corpul liber sau nu este?

Problema e că principiul I al dinamicii are o bază empirică, în observațiile făcute de Galilei și Newton. Tu ce bază experimentală ai când spui că mișcarea pentru corpurile libere este elicoidală?

Mai mult, mie mi se pare că dacă rezumi discuția numai la traiectorii, reduci fizica la cinematică, ori fundamentale sunt de fapt cauzele care produc mișcarea, anume forțele. Cum introduci forțele în fizica elicoidală?

Și în final, întrebarea pe care ți-am mai pus-o și altădată. Care este ecuația de mișcare care îți produce o traiectorie elicoidală pentru particula liberă?

omuldinluna a scris:Problema e că principiul I al dinamicii are o bază empirică, în observațiile făcute de Galilei și Newton.

Ce bază empirică? Privitul cu ochiul liber la mişcarea unui corp macroscopic? Hai să fim serioşi! Din experimentele rudimentare ale lui Galilei poţi trage vreo concluzie despre darbuzianul (uriaş al) traiectoriei?

Tu ce bază experimentală ai când spui că mișcarea pentru corpurile libere este elicoidală?

Eu însumi n-am făcut experienţe, dar mi-am bazat raţionamentele pe mult mai multe experienţe decât cele la care au avut acces predecesorii mei. Newton n-a avut la dispoziţie experimentele care au dus la construirea mecanicii cuantice şi în niciun caz n-ar fi putut corobora aceste experimente cu rezultatele matematice profunde ale lui Frenet, Lancret, Darboux.

Mai mult, mie mi se pare că dacă rezumi discuția numai la traiectorii, reduci fizica la cinematică, ori fundamentale sunt de fapt cauzele care produc mișcarea, anume forțele. Cum introduci forțele în fizica elicoidală?

Ai dreptate, Fizica elicoidală împlineşte acest vis frumos al fizicienilor profunzi de a reduce Fizica la cinematică (şi la geometrie chiar). Forţele sunt cauzele care produc variaţiile de (modul de) viteză, de lancretian sau de darbuzian. De aceea, le-am numit forţe de viteză, forţe lancretiene şi, respectiv, forţe darbuziene. La nivel fundamental (deci, nemacroscopic) forţele de viteză dispar, căci la un asemenea nivel toate particulele se deplasează cu viteza constantă (viteza luminii). Aşadar, la nivel fundamental Fizica se reduce la geometrie, la modificări de formă a traiectoriilor.

Și în final, întrebarea pe care ți-am mai pus-o și altădată. Care este ecuația de mișcare care îți produce o traiectorie elicoidală pentru particula liberă?

Nu înţeleg întrebarea. Dă-mi un exemplu ca să ştiu ce-ai vrut să spui.

, adica legea lui Newton pentru o sarcina e cu masa m in camp magnetic, iti produce miscarea elicoidala circulara daca inductia magnetica este constanta, iar sarcina are o componenta a vitezei perpendiculara pe camp si una paralela cu acesta nenula. E adevarat ca proprietatile intrinseci ale acestei traiectorii vor fi invariante la schimbarea referentialului, dar aceasta miscare nu mai este posibila daca schimbi fizica problemei. Daca orientezi inductia magnetica in asemenea fel incat sa fie paralela cu viteza sarcinii, aceasta se va deplasa pe o dreapta.

Intrebarea deci este, ce ecuatie iti produce aceasta traiectorie pentru o particula pentru care ?

În cazul acesta, mă gândesc că poate te interesează relaţia despre care vorbeam mai sus.  

Abel Cavaşi a scris:Observ că principiul elicoidal al inerţiei poate fi echivalat cu următorul:
-asupra unui punct material ce se deplasează pe o anumită traiectorie acţionează o forţă (numită „forţă de gravitaţie”) dată de produsul vectorial dintre viteza de rotaţie a triedrului lui Frenet şi impulsul corpului.

Adică

.

Oricum, eu nu agreez asemenea relaţii. Mi-ar plăcea să am un aparat matematic pur în care să se lucreze doar cu noţiunile Fizicii elicoidale.

Te învârţi în cerc vicios, Răzvan. Presupui tacit că dacă un corp suferă acceleraţie, asupra lui acţionează forţe. Apoi contrazici principiul elicoidal bazându-te pe această presupunere. Păi, nu se poate lucra aşa cu postulatele. Altfel spus, nu poţi contrazice un postulat cu un alt postulat. Ci, eventual, construieşti teorii separate cu fiecare postulat şi vezi care concordă cu practica.

Acuma când ai văzut că şi faţa de Pământ rezultanta forţelor asupra astronautului este nulă, chestia cu rezultanta forţelor ai schimbat-o din mers cu acceleraţia, postulând că un corp liber nu are acceleraţie.

Pe ce criteriu foloseşti acest postulat? Din moment ce darbuzianul este uriaş pentru astronaut, el va suferi acceleraţie chiar şi faţă de staţie. La urma-urmei, unde este staţia? În centrul ei de masă? Cum poţi măsura astfel de acceleraţii?

Oricum, abordarea ta este depăşită deja chiar şi de teoria relativităţii generalizate, unde se consideră că un corp se deplasează accelerat chiar dacă asupra lui nu acţionează forţe. Totul depinde de ce definiţii foloseşti pentru corpul liber.

Abel Cavaşi a scris:Oricum, abordarea ta este depăşită deja chiar şi de teoria relativităţii generalizate, unde se consideră că un corp se deplasează accelerat chiar dacă asupra lui nu acţionează forţe.

Unde scrie în TRG că un corp se deplasează accelerat chiar dacă asupra lui nu acţionează forţe? TRG pleacă de la principiul echivalenţei şi este dezvoltată pentru sisteme de referinţă neinerţiale.
Când un sistem fizic manifestă o acceleraţie, acela este un sistem neinerţial.

Presupui tacit că dacă un corp suferă acceleraţie, asupra lui acţionează forţe.

Nu presupun tacit, ci chiar afirm. Vrei să spui că nu este aşa?

Acuma când ai văzut că şi faţa de Pământ rezultanta forţelor asupra astronautului este nulă, chestia cu rezultanta forţelor ai schimbat-o din mers cu acceleraţia, postulând că un corp liber nu are acceleraţie.

N-am postulat nimic. Care este expresia forţei? Nu cumva ? cine este? Nu cumva ? Cum se schimbă într-o mişcare circulară? Mai bine zis, se schimbă, sau nu? Apare o acceleraţie centripetă în mişcarea circulară? Apare!
Dacă apare, sistemul este neinerţial. Într-un sistem neinerţial corpul nu se mişcă liber. Punct!

De ce nu încerci să adaptezi principiul pentru sisteme neinerţiale, că aşa îţi iese!

Razvan a scris:

Abel Cavaşi a scris:Oricum, abordarea ta este depăşită deja chiar şi de teoria relativităţii generalizate, unde se consideră că un corp se deplasează accelerat chiar dacă asupra lui nu acţionează forţe.

Unde scrie în TRG că un corp se deplasează accelerat chiar dacă asupra lui nu acţionează forţe?

Păi, în absenţa forţelor, corpul urmează o geodezică. Nu-i aşa? Şi-atunci, dacă geodezica nu e dreaptă, nu avem acceleraţie? Aaa, că voi numiţi reper neinerţial pe cel care nu satisface principiul clasic al inerţiei cu care v-aţi obişnuit, asta e o chestiune de denumire (pe care aţi postulat-o) şi nu mă puteţi obliga pe mine s-o accept.

Singurul este experimentul cel care ne poate spune cum se deplasează un corp liber, dar un experiment bine pus la punct, nu ochiul liber. Aşă că rafinaţi-vă experimentele şi urmăriţi cum se mişcă un corp după ce l-aţi eliberat. Sau, mai bine, până vă rafinaţi într-atât experimentele încât să puteţi măsura darbuzieni uriaşi, gândiţi-vă ce consecinţe logice vizibile cu ochiul liber ar trebui să se producă dacă acest principiu elicoidal al inerţiei este valabil.

De ce nu încerci să adaptezi principiul pentru sisteme neinerţiale, că aşa îţi iese!

Pentru că acest principiu spune de fapt mai mult de-atât: spune că un corp liber se deplasează din inerţie pe o traiectorie de parametri constanţi.