|
|
Dygresja - czyli głębsza analiza spójności praw dynamikiUwaga - to jest trochę "nadprogramowy" rozdział, polecany tym, którzy chcą pogłębić swoje rozumienie I zasady dynamiki Newtona. Po tym co wyżej przedstawiono na temat układów inercjalnych i I zasady dynamiki, chcę przyznać się do pewnej nieścisłości przedstawionych rozważań. Otóż napisałem, że druga zasada dynamiki jest możliwa do wyprowadzenia dzięki pierwszej zasadzie dynamiki Newtona. Jednak druga zasada dynamiki (czyli wzór F = m a) jest jednocześnie definicją siły. Tak wiec, choć siłę "poznajemy" dopiero z II zasady dynamiki, to już 1 zasada już operuje tym pojęciem. W ten sposób "kółko się zamyka" - pierwsza zasada jest wprowadzana w oparciu o siłę, druga zasada dynamiki w oparciu o pierwszą zasadę, a z kolei z tej samej drugiej zasady będziemy definiowali siłę. Gdzie się więc to wszystko zaczyna? Bo faktycznie jest to nieściśle. Jak z tego wybrnąć? Ja widzę możliwość próbowania na dwa sposoby: Pierwszy sposób radzenia sobie z problememPierwszy sposób będzie opierał się na niezależnej od II zasady dynamiki definicji siły. Jest to oczywiście możliwe, ponieważ siła jest równa po prostu szybkości zmiany pędu:
Drugi sposób obejścia problemuDrugi sposób obejścia problemu to rezygnacja z odwoływania się do pojęcia siły. Wiadomo, że siła jest miarą oddziaływania między ciałami. Można by więc sformułować definicję układu inercjalnego w następujący sposób: Układ nazywamy inercjalnym jeśli spełniony jest w nim następujący warunek: jeśli ciało nie podlega żadnemu oddziaływaniu, lub istniejące oddziaływania znoszą się, to ciało to będzie pozostawało w spoczynku, lub w ruchu jednostajnym prostoliniowym. Co prawda problem całkowicie nie znika, bo właściwie nie bardzo wiemy czy dane ciało jest pod wpływem jakiegoś oddziaływania, czy nie. Najczęściej jednak daje się zauważyć, że zmieniając warunki w jakich znajduje się ciało, obserwujemy zmianę jego stanu ruchu. A jeżeli nawet wszystkie ciała w naszym otoczeniu będą jednakowo podlegać jakiemuś "ogólnemu" oddziaływaniu, to choć nie możemy go zaobserwować, możemy je zaniedbać, jako nie mające wpływu na ruch ciał w naszym układzie odniesienia. Głębsze rozważania na ten temat można przeprowadzić na gruncie Ogólnej Teorii Względności Einsteina, jednak to już bardzo "wysoka szkoła fizycznej jazdy".
|
