Probleme cu principiul actual al inerţiei

Hai să-ți explic altfel.
Într-adevăr ar apărea un fel de recul al mașinii în momentul propulsării bilei.
Este aproape insesizabil, dar apare datorită acțiunii și reacțiunii.
Dacă nu ar exista acest recul, viteza imprimată bilei ar fi și mai mare, pentru că o parte din energia consumată pentru propulsare este consumată de mașină prin acel recul, îi crește acesteia viteza cu o anumită valoare (mică ce-i drept), iar bilei îi este imprimată o anumită viteză.

Acum nu mai luăm în calcul acel recul insesizabil al mașinii, ci raportăm consumul de energie doar pentru propulsarea bilei cu viteză v față de mașină și 0 față de panou, evident.
Ai putea să spui că datorită acelui recul viteza mașinii crește cu v', iar a bilei scade cu v' față de v.
Impulsul tot se conservă, pentru că nu se modifică masa lor, ci doar viteza față de acel sistem de referință al panoului. Dacă a bilei este zero față de panou, atunci a mașinii este exact cea a bilei față de mașină pentru conservarea impulsului total.

Să luăm exemplul acesta:


Fie M masa bilei centrale, m1, masa bilei din stânga, iar m2, masa bilei din dreapta.

Față de un sistem de referință bila centrală are viteza V, iar față de bila centrală celelalte două bile au aceeași viteză v.
Dacă impulsul total al laboratorului cu toate cele trei bile este p= (M+m1+m2)V, atunci, dacă impulsul pe aceea direcție de deplasare se conservă, față de acel sistem de referință față de care laboratorul complet are viteză V, când bilele sunt propulsate în sensuri opuse pe aceea direcție, impulsul total față de acel sistem de referință este  MV+m1(V-v)+m2(V+v) în funcție de compunerea vitezelor care apare față de acel sistem de referință la care raportăm mișcarea.
Deci, propulsate în sensuri opuse pe direcția de deplasare, impulsul total se conservă, dar se modifică vitezele bilelor propulsate față de sistemul de referință la care raportăm mișcarea, nu față de locul de unde au fost propulsate.

De asemenea, conservarea energiei , o parte transformată în energie cinetică exprimată în funcție de aceste viteze față de acel sistem de referință la care raportăm mișcarea, se conservă de asemenea.
În cazul lui Abel, când bilele sunt propulsate perpendicular pe direcția mișcării, situația este identică, se conservă și impulsul total pe aceea direcție de mișcare, și energia internă a laboratorului.

@scanteitudorel a scris:
 Nu  stiu acum ,  nu  ma  simt  prea  bine   dar  ceva  nu imi  place  .Termenul  de  impuls   al  masini ?  Un  impuls  va  avea     bila  atunci  cand  asupra  ei  va  actiona   forta  exploziva.  

Nici eu nu mă pricep să le explic, că nu sunt profesor, deși le văd bine în mintea mea.
Ideea este că un corp care se mișcă are impuls. Dacă mașina se mișcă față de un reper, are impuls față de acel reper, pentru că are o anumită viteză față de acel reper.

Gata, eu mă retrag, aici nu știu să explic așa...profesionist. Fac loc altora, dacă ai nevoie de nelămuriri suplimentare.

Pentru cei care n-au înțeles încă problema directă, vin cu o problemă inversă.

Imaginați-vă, de data aceasta, că două bile vin din spațiu una spre cealaltă în linie dreaptă cu viteză constantă. În același timp, laboratorul se îndreaptă spre dreapta bilelor tot în linie dreaptă și perpendicular pe dreapta bilelor.

La un moment dat, cele trei corpuri se ciocnesc plastic. Se modifică viteza laboratorului?

@Abel Cavaşi a scris:Pentru cei care n-au înțeles încă problema directă, vi cu o problemă inversă.

Așa este, scuze.

@Abel Cavaşi a scris:La un moment dat, cele trei corpuri se ciocnesc plastic. Se modifică viteza laboratorului?

Viteza laboratorului nu, impulsul său da:



m fiind masa laboratorului.

@scanteitudorel a scris:cc,Situatia  se  schimba  daca  bilele  sunt  proiectate in  sensuri  opuse  dar   perpendicular  pe  viteza  laboratorului.   Taiectoriia  bilelor  va  fi curbilinie.

Dece crezi? Cele doua componente ale ale miscarii bilelor sunt
constante, deci prin compunere vor produce traiectorii drepte.
Presupun ca laboratorul se afla in vid, inafara gravitatiei.

@Razvan a scris:

@Abel Cavaşi a scris:La un moment dat, cele trei corpuri se ciocnesc plastic. Se modifică viteza laboratorului?

Viteza laboratorului nu, impulsul său da:



m fiind masa laboratorului.

Inițial toate corpurile au viteză constantă și impuls constant. De unde apare atunci forța ce produce variația impulsului laboratorului? Din exterior?

Variaţia impulsului laboratorului se produce sub modificarea masei sale, nu datorită modificării vitezei lui. Dacă nu-i modifici viteza nu acţionează nicio forţă asupra laboratorului.

Şi vezi că în mecanica Newtoniană forţa e definită ca pentru o masă constantă.

@virgil_48 a scris:

@scanteitudorel a scris:cc,Situatia  se  schimba  daca  bilele  sunt  proiectate in  sensuri  opuse  dar   perpendicular  pe  viteza  laboratorului.   Taiectoriia  bilelor  va  fi curbilinie.

Dece crezi? Cele doua componente ale ale miscarii bilelor sunt
constante, deci prin compunere vor produce traiectorii drepte.
Presupun ca laboratorul se afla in vid, inafara gravitatiei.

Daca  se  afla  in  vid ,(  in  afara  gravitatiei ),   le  dispare celor    trei  corpuri   momentul  de  inertie ?  Pentru  v2   te  rog  sa  aplici  ce  valoare  pozitiva  vrei.

Răzvan, forța este variația impulsului chiar dacă masa nu e constantă. În acest caz, avem .

@Abel Cavaşi a scris:Imaginați-vă, de data aceasta, că două bile vin din spațiu una spre cealaltă în linie dreaptă cu viteză constantă. În același timp, laboratorul se îndreaptă spre dreapta bilelor tot în linie dreaptă și perpendicular pe dreapta bilelor.

La un moment dat, cele trei corpuri se ciocnesc plastic. Se modifică viteza laboratorului?

Părerea mea este că nu.
La modul în care ai formulat problema, sistemul pentru care facem calcule este laborator+bile și calculăm momentul total, care nu trebuie să difere de suma impulsurilor fiecăruia în parte pe direcția de deplasare.
În modul în care ai pus problema, pe direcția de deplasare a laboratorului, cele două bile și laboratorul au toate aceeași viteză de deplasare pe direcția laboratorului.
În momentul ciocnirii plastice, nu se modifică viteza de deplasare pe aceea direcție inițială, să o presupunem OX' deși, în funcție de masele bilelor, dacă acestea sunt diferite, se poate produce o deplasare a laboratorului pe axa OY' spre sensul din care vine bila mai ușoară.
Desigur, prin principiul de acțiune și reacțiune, iar bila mai grea va acționa asupra laboratorului cu o forță mai mare decât  bila mai ușoară, dacă considerăm că ambele bile se deplasează către laborator cu aceeași viteză pe direcția verticală.

Dar conservarea impulsului pe acea direcție orizontală de deplasare, tocmai în asta constă în această situație.
Dacă vom considera că bilele au aceeași masă m, iar laboratorul are masa M, pe aceea direcție orizontală bila care vine de sus în jos are impulsul p=mv, la fel ca și cealaltă, iar laboratorul are impulsul p=Mv.
Impulsul total pe direcția orizontală, indiferent dacă cineva se mișcă sau nu exact pe verticală, se conservă în urma ciocnirii și va fi întotdeauna p=(M+m+m)v.
În cazul în care ciocnirea este perfect pe verticală și nu pe o direcție deviată față de verticală.

Eu sunt de părere că dacă în momentul ciocnirii, forța de acțiune și reacțiune este pe direcție perfect verticală, nu se modifică viteza de deplasare a niciunei bile și/sau a laboratorului pe direcția orizontală.
Situația se schimbă când direcția este deviată față de verticală, dar impulsul total bile+laborator pe aceea direcție, tot se conservă.
Sunt ceva mai multe calcule, apare o compunere vectorială pentru aflarea vitezelor rezultante pe aceea direcție orizontală în urma ciocnirii și în urma forțelor de acțiune și reacțiune, dar într-un final  valoarea impulsului total pe aceea direcție orizontală, inițială, de deplasare, va fi tot p=(M+m+m)v.

Părerea mea.

Bilele au mase egale.

@Abel Cavaşi a scris:Răzvan, forța este variația impulsului chiar dacă masa nu e constantă.

Asta este părerea ta.
Nu poţi schimba o definiţie în fizică după cum îţi place.

Newton's Second Law as stated below applies to a wide range of physical phenomena, but it is not a fundamental principle like the Conservation Laws. It is applicable only if the force is the net external force. It does not apply directly to situations where the mass is changing, either from loss or gain of material, or because the object is traveling close to the speed of light where relativistic effects must be included. It does not apply directly on the very small scale of the atom where quantum mechanics must be used.

Lasă tu interpretările care îți convin ție. N-ai înțeles. Că nu se aplică DIRECT, aia-i cu totul altceva, dar se aplică.

OK.
Acum scuze dacă mă bag în seamă fără rost, chiar îmi cer scuze, nu vreau eu să mă dau deștept aici.

Dar eu văd situația în felul următor.
Nu ne împiedică nimic să considerăm toate cele trei corpuri, cele două bile și laboratorul, ca fiind un sistem întreg, indiferent de distribuția masei în acel sistem și indiferent cum se mișcă fiecare componentă materială în parte.

Ceea ce analizăm noi acum este impulsul acelui sistem pe o anumită direcție de deplasare.
În cazul tău, este vorba despre modificarea vitezei pe direcția orizontală de deplasare a sistemului considerat.

Indiferent cum se mișcă bilele față de laborator, impulsul total al sistemului pe direcția orizontală de deplasare trebuie să se conserve.
Plecând de la acest aspect, precum și de la faptul că tu ai menționat  că mișcarea bilelor este înspre laborator pe direcție perfect verticală să spunem, indiferent de viteza sau accelerația bilelor, impulsul total al sistemului considerat pe direcția de deplasare orizontală trebuie să se conserve, ceea ce face ca să rămână nemodificată viteza de deplasare a fiecăruia pe axa orizontală.
Nu ne interesează ce se întâmplă pe axa verticală după ciocnire și nici cum se redistribuie masa în acel sistem în urma ciocnirii.

Ideea este că în această situație, impulsul total al sistemului pe direcția orizontală trebuie să rămână nemodificat, iar în consecință, pe aceea direcție, nu se modifică viteza niciunui component al sistemului pe aceea direcție orizontală.

Situația se schimbă ușor dacă direcția pe care se îndreaptă bilele spre laborator este deviată față de verticală, pentru că vitezele componentelor sistemului față de axa orizontală vor fi modificate, dar în orice caz, conservarea impulsului total al sistemului raportat la direcția orizontală de deplasare nu se modifică.

Nici  in  figura  postata  mai  sus  de  mine si  nici  in  acest  ultim  exemplu  prezentat  de  curiosu nu  se  modifica  viteza  laboratorului.  Impulsul  bilelor  se  anuleaza  reciproc , iar  impulsul  initial al  laboratorului   se  pastreaza  acelasi  deoarece   asupra  lui  nu  au  fost  actionate  forte  care  sa-i   reduca  viteza  de   deplasare.

@Abel Cavaşi a scris:Lasă tu interpretările care îți convin ție. N-ai înțeles. Că nu se aplică DIRECT, aia-i cu totul altceva, dar se aplică.

În mecanica Newtoniană forţa e definită pentru o masă constantă. Punct!
Asta e definiţa pe care n-o schimbă unul şi altul aşa cum vrea, fie că-ţi place sau nu.
Interpretări văd că dai tu. I-a spune-mi şi mie atunci cum defineşti forţa de culoare sau forţa slabă pe baza interpretărilor tale? Că doar şi astea sunt forţe!

@Razvan a scris:În mecanica Newtoniană forţa e definită pentru o masă constantă.

Asta cum dovedești? Ai dovada pe undeva?

@scanteitudorel a scris:

@virgil_48 a scris:
Dece crezi? Cele doua componente ale ale miscarii bilelor sunt
constante, deci prin compunere vor produce traiectorii drepte.
Presupun ca laboratorul se afla in vid, inafara gravitatiei.

Daca  se  afla  in  vid ,(  in  afara  gravitatiei ),   le  dispare celor    trei  corpuri   momentul  de  inertie ?  Pentru  v2   te  rog  sa  aplici  ce  valoare  pozitiva  vrei.

Nu inteleg ce vrei sa spui. Adica nu esti de acord ca pentru
o miscare rectiline si uniforma a "laboratorului" miscarea celor
doua bile albastre va fi conform sagetilor rosii? La inceput ai
spus ca "triectoria lor va fi curbilinie". Ce moment de inertie
amintesti? Se invarteste ceva acolo?

@virgil_48 a scris:Nu inteleg ce vrei sa spui. Adica nu esti de acord ca pentru
o miscare rectiline si uniforma a "laboratorului" miscarea celor
doua bile albastre va fi conform sagetilor rosii? La inceput ai
spus ca "triectoria lor va fi curbilinie"

 
Sageata  rosie  tocmai  asta  reflecta ;  faptul  ca  bilele  respective  vor  avea  o  traiectorie  curbilinie   imediat  cum  au  fost  expulzate  din  corp  cu  o  anumita  viteza.  Daca  doar  le  desprinzi  de  corpul  laboratorului ele  vor  urma  aceiasi  traiectorie  cu  laboratorul .  Aici  este  problema  le expulzezi  cu  o  numita  viteza  (v2)  sau  doar  le desprinzi  de  laborator?
Momentul  de  inertie  a  fost  scrisa  gresit  de  mine  ,  deoarece  un  moment  al  fortei  sau un moment  de   inertie ,  se  manifesta  numai  in miscarea  de  rotatie,  Corect ar  fi  trebuit  sa  scriu   inertia  corpurilor.  Mia  culpa.

@Razvan
Dacă tu nu ești în stare decât să dai roșu când ți se cer dovezi, în schimb vin eu cu dovada că forța este în mecanica newtoniană : http://ro.wikipedia.org/wiki/Teoria_relativit%C4%83%C8%9Bii_restr%C3%A2nse#For.C8.9Ba

1. Vezi că nu ţi-am dat eu roşu!



2.  Nici nu am afirmat că definiţia forţei ar fi alta pentru mecanica Newtoniană, doar am precizat că în definiţia Newtoniană a forţei masa este considerată constantă.
Argumentele tale cu masa relativistă nu au relevanţă în contextul mecanicii Newtoniene.

@Abel Cavaşi a scris:

@Razvan a scris:În mecanica Newtoniană forţa e definită pentru o masă constantă.

Asta cum dovedești? Ai dovada pe undeva?

Asta e definiţa, nu trebuie să dovedesc eu nimic!

Ca să te convingi, poftim citate tot din Wikipedia:

"Pornind de la impulsul mecanic al corpului, putem deduce forma cea mai completă a definiției forței pentru un corp de masă constantă."

"În mecanica newtoniană, se consideră că masa este constantă (independentă de viteză) cât timp se păstrează integritatea corpului,..."

http://ro.wikipedia.org/wiki/Legile_lui_Newton#Principiul_al_II-lea_al_mecanicii

@Abel Cavaşi a scris:

@Razvan a scris:În mecanica Newtoniană forţa e definită pentru o masă constantă.

Asta cum dovedești? Ai dovada pe undeva?

Exact din același motiv am luat în analiză impulsul total al sistemul format din bile și laborator, Abel.
Pentru a conserva atât masa, cât și impulsul sistemului, în exemplul tău, iar ceea ce eventual ar putea varia să fie doar viteza componentelor sistemului pe direcția orizontală.
Ia pentru că masa totală a sistemului, precum și impulsul sistemului pe aceea direcție orizontală se conservă, nu poate varia nici viteza în exemplul tău.
Asta este părerea mea.

P.S.
Nu te mai lăsa antrenat în discuții cu Răzvan.
Acum înțelegi de ce spun că are el o capacitate aparte, prin modul în care își expune părerea, de a antrena utilizatorii în discuții personale inutile. Dar nu-i băiat chiar așa rău.
Lasă-l în pace, părerea mea, tu alege numai ce-i bun din aceste discuții și din ce zice el, indiferent de maniera în care o zice și își expune părerile.

De fapt, conservarea impulsului pe direcția de deplasare nu este o observație empirică, ci este o consecință directă a legii de mișcare

Nu cred că este cazul să detaliez.
Dacă aceea lege de mișcare este adevărată, atunci conservarea impulsului este o lege ce rezultă direct din legea de mișcare, și nu doar o observație empiric stabilită.

Este valabil pentru orice sistem de n puncte materiale luate în considerare, fie că vorbim de universul întreg, fie că vorbim de un singur atom.
Indirect, pentru că diferența la nivel de mișcare constă doar într-un demipătrat, conservarea energiei este explicată în aceeași manieră și nu este doar un aspect empiric observat, dacă luăm în considerare un sistem de n particule materiale.
Eventuala expansiunea radială a universului nu contrazice nici conservarea impulsului, nici conservarea energiei.

Cred eu.

Văd că alții mi-au luat-o înainte în acest domeniu. Au observat și ei că e o problemă cu repausul în mecanica newtoniană.

Oricum, în Fizica elicoidală nu apar asemenea paradoxuri, căci acolo nimic nu e în repaus, ci totul se mișcă cu viteza luminii.

In lincul de mai sus, Abel, este mentionat al doilea principiu al lui Newton, iar ceea ce vreau sa subliniez din aceea mentiune este faptul ca daca F=ma, iar daca masa nu este o constanta, atunci masa variaza in functie de fortele care actioneaza.
Nu stiu de cate ori am mentionat acest aspect, inconjurat de fiecare data de o nota de absurditate.

Sa nu-mi dau singur apa la moara.
Presupunem in continuare ca masa este o constanta, iar variabilele din relatie sunt doar forta si acceleratia.
In momentul in care doua sisteme de mase diferite interactioneaza, masa totala a celor doua sisteme se conserva, ramane nemodificata, constanta.

Sunt in continuare de parere ca datorita legilor de miscare si princiiilor newtoniene (II si III) rezulta direct legea de conservare a impulsului in mecanica newtoniana, iar prin acestea nu exista nicio problema cu impulsul actual al inertiei, din punctul meu de vedere.

Mie mi-a sarit in ochi in link-ul acela de mai sus doar constanta masei prin  F=ma si ceea ce sustineam si eu la un moment dat.
S-ar putea sa nu fi interpretat concluzia completa din acel link, motiv pentru care m-am rezumat numai la acest aspect.

După modul în care am pornit problema, se subînțelegea că masa nu poate fi constantă. Deci, formula forței trebuie aplicată în toată complexitatea ei, nu doar pentru cazul în care masa este constantă.

@Abel Cavaşi a scris:După modul în care am pornit problema, se subînțelegea că masa nu poate fi constantă. Deci, formula forței trebuie aplicată în toată complexitatea ei, nu doar pentru cazul în care masa este constantă.

Dar daca in final nici forta nu e constanta, pe masura ce actioneaza ?  Daca si forta e relativista ?
Analizati cazurile la limita, cand forta care a actionat a reusit sa imprime masei o viteza limita, adica chiar viteza luminii.
Aparent forta dispare, dar nu dispare. Doar e necesara pt a mentine aceasta viteza, devine o forta de inertie (cum altfel decat elicoidala !!!).    
Doar acceleratia devine zero la viteza luminii.  Cu masa e cam complicat, mai bine sa nu va dezamagesc sau sa va enervez, va las dv. raspunsul corect sa-l gasiti. Einstein nu a gasit raspunsul corect. Sau poate ca s-a exprimat gresit cu sau fara voie.