Πρώτος και δεύτερος νόμος Νεύτωνα

Καλημέρα συνάδελφοι.
Εύχομαι καλό τριήμερο και καλή Σαρακοστή.
Ας μου επιτραπεί να θέσω μια απορία.
Το βιβλίο της πρώτης λυκείου στη διερεύνηση του F=mα
λέει
α. Αν σ’ ένα σώμα δεν ασκείται δύναμη, ή ασκούνται δυνάμεις με συνισταμένη μηδέν, δηλαδή είναι ΣF = 0, τότε και η επιτάχυνση θα είναι μηδέν, δηλαδή α = 0.
Αυτό σημαίνει ότι, αν η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται σε ένα σώμα είναι ίση με μηδέν, δεν αλλάζει η κινητική κατάσταση του σώματος. Έτσι το σώμα ηρεμεί, αν αρχικά ηρεμούσε, ή κινείται ευθύγραμμα και ομαλά αν αρχικά είχε ταχύτητα (1ος νόμος του Νεύτωνα).

Δηλαδή από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα προκύπτει ο πρώτος νόμος.
Επειδή αυτό προσωπικά δεν το θεώρησα σωστό να συμβαίνει (και δεν το θεωρώ ακόμη), είχα ρωτήσει πριν πολλά χρόνια τον Κορφιάτη αυτή την απορία.
Μου είχε απαντήσει, ότι ο σωστός πρώτος του Νεύτωνα, είναι ότι υπάρχουν αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Ξαφνικά όλα είχαν μπει στη θέση τους. Πραγματικά δε θα είχε νόημα να μιλάμε για σχετικές ταχύτητες κ.λ.π. αν δεν υπήρχαν αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Δεν μπόρεσα να βρω κάποιο αδρανειακό σύστημα αναφοράς και σκέφτηκα πόσο ευφυής ήταν η ιδέα να τεθεί αξιωματικά το γεγονός ότι υπάρχουν.
Με όλη την καλή προαίρεση και χωρίς να αμφισβητώ το Βαγγέλη, απλώς το θέμα αυτό δεν το έχω βρει κάπου αλλού, ούτε το έχω συζητήσει με άλλο συνάδελφο. Επομένως ρωτώ:
1. Πιστεύετε ότι είναι σωστό να προκύπτει ο πρώτος νόμος ως διερεύνηση του δεύτερου;
2. Είναι σωστή ή άποψη ότι ο πρώτος νόμος πρέπει να λέει «υπάρχουν αδρανειακά συστήματα αναφοράς»;
3. Αν όχι, ποια μορφή μπορεί να πάρει ώστε να μην προκύπτει από τον δεύτερο;
4. Γνωρίζετε κάποιο υπαρκτό – πραγματικό αδρανειακό σύστημα αναφοράς;

Ευχαριστώ για την προσοχή σας

(Visited 628 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
19 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
4 μήνες πριν

Καλημέρα Βασίλη
Έχεις δίκιο με την ανάλυση που από τον 2ο νόμο μπορούμε να οδηγηθούμε στον 1ο. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο πρώτος νόμος δεν είναι ανεξάρτητος και βασικός, τουλάχιστον όσο και ο 2ος.
Έτσι ένα ερώτημα που μπαίνει είναι, πού ισχύει ο 2ος νόμος;  
Ο δεύτερος νόμος ισχύει σε αδρανειακά συστήματα και ο πρώτος νόμος ουσιαστικά είναι αυτός που ορίζει το αδρανειακό σύστημα αλλά προβλέπει και την ύπαρξή του. Χωρίς τον 1ο νόμο, δεν θα είχαμε «το γήπεδο» που γίνεται το παιχνίδι…
Αλλά αυτό ας το δούμε λίγο πιο συγκεκριμένα και από κοντά.
Ο πρώτος νόμος εξασφαλίζει την απόλυτη ισοδυναμία μεταξύ ακινησίας και κίνησης. Δεν είναι η ακινησία η “φυσιολογική” κατάσταση ενός σώματος. Και αυτό δεν ήταν, μέχρι τότε αποδεκτό. Έρχεται σε αντίθεση με την Αριστοτελική αντίληψη.
Αν έχουμε ένα σώμα, το οποίο δεν δέχεται δύναμη από το περιβάλλον του, αυτό διατηρεί την κινητική του κατάσταση, η οποία είναι είτε ηρεμία είτε κίνηση με σταθερή ταχύτητα.
Εδώ δηλαδή παρουσιάζεται και η πρώτη σχετικότητα της κίνησης. Ηρεμεί ή κινείται με σταθερή ταχύτητα ένα σώμα; Η απάντηση είναι σχετική με το σύστημα αναφοράς μας.
Ο ένας παρατηρητής λέει ότι είναι ακίνητο, ο άλλος ότι κινείται. Ποιος έχει δίκιο;
Δεν μπορούμε να απαντήσουμε. Οι δυο καταστάσεις είναι απολύτως όμοιες.
Δεν υπάρχει ένα προτιμητέο αδρανειακό σύστημα αναφοράς.

Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
4 μήνες πριν

Καλημέρα Βασίλη , Διονύση …

Η αρχή της αδράνειας ήταν το 1670 διατυπωμένη από τους Γαλιλαίο και Ντεκάρτ αλλά …
Για ποιον παρατηρητή ισχύει η αρχή. Ισχύει για έναν παρτηρητή ακίνητο ως προς τον πάγκο ενός εργαστηρίου πάνω στη γη ; Ο Νέυτωνας όχι μόνο είχε επίγνωση του ερωτήματος αλλά περίμενε διστακτικός να δε τα αποτελέσματα πολλών σχετικών μετρήσεων και των αποκλίσεων πριν αποφασίσει την έκδοση των Αξιωμάτων του στα Princ;ipia…
Οπότε ας το πάρουμε αλλιώς .
Αν ένας παρατηρητής Α βλέπει ένα αντικείμενο που ισορροπεί (υ =σταθ ) έχει κάθε δικαίωμα να θεωρήσει ότι δεν αλληλεπιδρά με άλλο σώμα ( F=0 ) ή ότι οι αλληλεπιδράσεις από όλα τα άλλα αντικείμενα γύρω και μακριά από αυτό αλληλοαναιρούνται ( ΣF=0 ) Αυτό το σύστημα παρατήρησης ( του Α ) το ονομάζουμε αδρανειακό και αξιωματικά θέτω πως η κατάσταση αυτή δεν αλλάζει παρά μόνο αν υπάρξει εξωτερική συνισταμένη δύναμη διάφορη του μηδενός …
Γιατί όμως όλος αυτός ο περίπλοκος συλλογισμός ;
Διότι μέχρι και την έκδοση των Principia η δύναμη θεωρείται εσωτερική τάση των αντικειμένων ( από την Αριστοτέλεια εν δυνάμει κίνηση ως την π.χ. φυγόκεντρο τάση του Χόϋγκενς 1660 στον οποίο οφείλει να απαντήσει ο Νεύτων ) Δηλαδή έπρεπε πρώτα να ξεκαθαρίσουμε ότι η αιτία της μεταβολής της ταχύτητας είναι εξωτερικό αίτιο. Εκ των υστέρων μας φαίνεται προφανές αλλά δεν ηταν το 1670 προφανές,

Ναι λοιπόν είναι απαραίτητη η πρόταξη ενός νόμου που να ξεκαθαρίζει πως υπάρχει ένα αδρανειακό σύστημα για το οποίο ο μηδενισμός των εξωτερικών αλληλεπιδράσεων συνεπάγεται σταθερή ταχύτητα.

Βαγγέλης Κουντούρης

βέβαια και συμφωνώ Βασίλη, 
και με τον Διονύση και με τον Μήτσο,
αλλά υπάρχει και άλλο βιβλίο Α Λυκείου,
΄νταξ μεροληπτώ διότι… 

Γιώργος Τσαγλιώτης
4 μήνες πριν

Καλησπέρα σε όλους. Πρώτη φορά γράφω αλλά με “ταρακούνησε” το θέμα που βάζεις Βασίλη. Το είχα συναντήσει σε ένα μάθημα ιστορίας των επιστημών στο μεταπτυχιακό μου και ξεσκονίζοντας τις σημειώσεις μου είπα να παραθέσω μερικές πληροφορίες.

Η εποχή που μεγάλωσε ο Νεύτωνας είναι σίγουρα μια εποχή… «κυριαρχίας των κύκλων». Στο «Διάλογος περί των δύο κύριων συστημάτων του κόσμου» ο Γαλιλαίος περιγράφει το νοητικό πείραμα με τη σφαίρα που κινείται με αρχική ώθηση σε ένα οριζόντιο επίπεδο και ο Σιμπλίκιος (που εξέφραζε τις απόψεις του Αριστοτέλη) συμφωνεί ότι αν η επιφάνεια ήταν απεριόριστη, τότε και η κίνηση της σφαίρας θα ήταν απεριόριστη. Ο Γαλιλαίος ακόμα και τότε δεν χρησιμοποιεί τη λέξη «αδράνεια». Συνέχιζε να συμφωνεί με την παλιά παράδοση: «μονάχα η κυκλική κίνηση βρίσκεται σε αρμονία με την τάξη του κόσμου». Αν ένα σώμα μετακινηθεί από τη φυσική του θέση επιστρέφει σε αυτή κινούμενο σε ευθεία γραμμή. Μόλις βρεθεί εκεί ανακτά την τη φυσική του κυκλική κίνηση. Ο Γαλιλαίος αυτό το συνέδεε με την περιστρεφόμενη Γη. Τελικά ακόμα και το οριζόντιο επίπεδο για τον Γαλιλαίο, δεν είναι αυτό που φανταζόμαστε… αφού είναι αυτό που «απέχει εξ ίσου από το κέντρο». Έτσι η «αδρανειακή κίνηση» είναι η ομαλή κυκλική (Westfall, «Η συγκρότηση της σύγχρονης επιστήμης»).

Με τον πρώτο νόμο του (ή αλλιώς αρχή της αδράνειας) ο Νεύτωνας επιχειρεί να ορίσει τη «δική του αδρανειακή κίνηση» καταφέρνοντας να ξεφύγει από τους «ιερούς κύκλους» της εποχής:

«Κάθε σώμα διατηρείται στην κατάσταση της ακινησίας ή της ευθύγραμμης ομοιόμορφης  κίνησής του, εκτός εάν εξαναγκαστεί σε μεταβολή αυτής της κατάστασης από δυνάμεις ασκούμενες σε αυτό».

Ο Ανδρέας Κασσέτας παρατηρούσε ότι:

-Σε μια πρώτη ανάγνωση φαίνεται ότι ο Νόμος της Αδράνειας απορρέει ως πόρισμα από τον Δεύτερο Νόμο υπό την έννοια ότι «εάν η ολική δύναμη στο σώμα είναι μηδέν θα είναι μηδενική και η επιτάχυνση». Αυτή είναι όμως μια «βιαστική» διαπίστωση η οποία αγνοεί το ότι ο Πρώτος Νόμος της Κίνησης έχει μια ιδιαίτερη σημασία δεδομένου ότι εισάγει την έννοια ΑΔΡΑΝΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ με βάση την οποία θα κριθεί εάν ισχύουν οι άλλοι.

– Στην σχετική παράδοση που έχει δημιουργηθεί από τη διδασκαλία του Νόμου στη Δευτεροβάθμια – αλλά και στην Τριτοβάθμια – Εκπαίδευση ΑΓΝΟΕΙΤΑΙ ή παρουσιάζεται υποβαθμισμένο το ότι « χωρίς δυνάμεις κίνηση είναι και η ΣΤΡΟΦΙΚΗ με σταθερή γωνιακή ταχύτητα αλλά και η αντίστοιχη ΚΥΛΙΣΗ με σταθερή ταχύτητα του κέντρου μάζας». (εδώ η ιστοσελίδα)

Τελικά ποιο σύστημα είναι αδρανειακό; Εάν το σύστημα αναφοράς που μελετάμε δεν είναι αδρανειακό, δηλαδή αν έχει μια αυθαίρετη επιτάχυνση, τότε θα αναπτύσσονται και εικονικές δυνάμεις στα παρατηρούμενα σώματα άρα και εικονικές επιταχύνσεις (κλασικό παράδειγμα αποτελούν οι δυνάμεις Coriolis). Αυτό θα οδηγούσε σε παραβίαση της «αληθινής» περιγραφής. Γι’ αυτό και ο Νεύτωνας υποστήριζε ότι υπάρχει ένας ακίνητος απόλυτος χώρος ο οποίος είναι υπεύθυνος για τις «αδρανειακές» συμπεριφορές.

Στην εισαγωγή των Principia (Scholium) γράφει:

«Εκτός από τον εμπειρικό χώρο και χρόνο, που συναντάμε στις μελέτες της σχετικής κίνησης και υπεισέρχονται στις σχέσεις που εκφράζουν την κίνηση αυτή, υπάρχουν ο απόλυτος χώρος και χρόνος. Είναι τα σταθερά στοιχεία στα οποία αναφέρεται η απόλυτη κίνηση και προϋποθέτει η αρχή της αδράνειας. Ο χώρος και ο χρόνος έχουν απόλυτη υπόσταση ανεξάρτητη από τα φαινόμενα που διαδραματίζονται εντός αυτών… Ο απόλυτος χώρος, από τη φύση του, άσχετα από ο,τιδήποτε εξωτερικό, παραμένει πάντα όμοιος και ακίνητος… Ο απόλυτος, αληθής και μαθηματικός χρόνος, αφ’ εαυτού και από τη φύση του, ρέει ομοιόμορφα, χωρίς να αναφέρεται σε ο,τιδήποτε το εξωτερικό». Και ο Νεύτων καταλήγει, «[ο απόλυτος χώρος και απόλυτος χρόνος] είναι τα όργανα με τα οποία ο Θεός πραγματοποιεί το πανταχού παρόν του στον κόσμο και συλλαμβάνει ακαριαία τη ροή των πραγμάτων». Δηλαδή ο απόλυτος χώρος και χρόνος ανάγονται στον Θεό.

 

Μην ξεχνάμε ότι με τα Principia ο Νεύτωνας δημιουργεί ένα κοσμοείδωλο, μια γενική θεώρηση για τον κόσμο που οι βάσεις του έχουν τόσο φυσικά όσο και… θεολογικά επιχειρήματα.

Μάλιστα ο Νεύτωνας θεωρεί ότι αποδεικνύει την ύπαρξη του απόλυτου χώρου μέσα από το γνωστό «πείραμα του περιστρεφόμενου κάδου»: Κρεμάμε ένα κάδο μισογεμάτο με νερό και περιστρέφουμε το σχοινί από το οποίο τον δέσαμε.

Αντιγράφω από το βιβλίο «Η εξέλιξη των ιδεών στις φυσικές επιστήμες» (Αναπολιτάνος, Αραμπατζής, Καρακώστας, Κιντή):

1. Αρχικά ο κάδος ηρεμεί, η επιτάχυνση του νερού ως προς τον κάδο είναι μηδέν και η επιφάνεια του νερού οριζόντια.

2. Καθώς ο κάδος αρχίζει να περιστρέφεται δεν συμπαρασύρει αυτόματα στην κίνησή του το συνολικό όγκο του νερού, επομένως σημειώνεται σχετική επιτάχυνση του κάδου ως προς το συντριπτικό μέρος του περιεχομένου του, ενώ η επιφάνεια του νερού εξακολουθεί να διατηρείται πρακτικώς οριζόντια.

3. Στη συνέχεια, και στο μέγιστο του στροβιλισμού, το νερό αποκτά την περιστροφική κίνηση του κάδου, συνεπώς η σχετική τους επιτάχυνση είναι μηδέν, ενώ η επιφάνεια του νερού γίνεται κοίλη, λαμβάνει ένα παραβολικό σχήμα λόγω των φυγόκεντρων δυνάμεων που αναπτύσσονται εξαιτίας της περιστροφής.

4. Όταν ο κάδος ισορροπήσει, το νερό εξακολουθεί να επιταχύνεται ως προς τον κάδο διατηρώντας την επιφάνειά του κοίλη.

5. Όταν βέβαια το νερό εξαντλήσει σε σύντομο χρονικό διάστημα την περιστροφική του κίνηση επανέρχεται στην αρχική οριζόντια κατάσταση, όμοια εκείνης προ της εναρκτήριας περιστροφής του κάδου.

Ο Νεύτων αποπειράται να δείξει στη βάση αυτού του «νοητικού» πειράματος ότι η «αυταπόδεικτη» ύπαρξη των φυγόκεντρων δυνάμεων δεν μπορεί να εξηγηθεί θεωρώντας μια καθαρά σχετική κίνηση του νερού ως προς τον κάδο, γιατί η επιφάνεια του νερού είναι διαδοχικά οριζόντια και κοίλη όταν η σχετική επιτάχυνση νερού/κάδου είναι μη μηδενική (φάσεις 2 και 4) και η επιφάνεια του νερού είναι είτε οριζόντια είτε κοίλη όταν η σχετική επιτάχυνση νερού/κάδου είναι μηδενική (φάσεις 1, 3 και 5). Εάν η επιτάχυνση του νερού ήταν απλώς σχετική ως προς τον κάδο, επιχειρηματολογεί ο Νεύτων, δεν θα έπρεπε να παρατηρείται καμία διαφορά ως προς τα δυναμικά αποτελέσματα της παρουσίας ή απουσίας των φυγόκεντρων δυνάμεων ―την πρόκληση δηλαδή της κοίλης ή οριζόντιας επιφάνειας του νερού― μεταξύ ομοειδών φάσεων. Αλλά η φυγόκεντρος επιτάχυνση του νερού, η οποία είναι εμπειρικά παρατηρήσιμη, είναι επιτάχυνση ως προς τι; Μία είναι η δυνατή απάντηση για τον Νεύτωνα: ως προς τον απόλυτο χώρο.

 

 

Βέβαια το γεγονός ότι η επιστήμη του Νεύτωνα στηριζόταν στον Θεό… δεν θα έμενε αναπάντητο. Στα τέλη του 19ου αιώνα ο Ernst Mach (θετικιστής και εκφραστής του ρεύματος του εμπειριοκριτικισμού) επιχείρησε μια αναδιατύπωση της νευτώνειας μηχανικής απαντώντας μεταξύ άλλων στο ερώτημα αν ο χώρος είναι απόλυτος ή σχεσιοκρατικός. Ο Mach θεωρούσε ότι εφόσον ο απόλυτος χώρος και χρόνος δεν είναι αντιληπτός από τις αισθήσεις μας, δεν έχουν πρακτική επιστημονική αξία. Τα υλικά σώματα κινούνται στο χώρο και το χρόνο σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Δεν υπάρχει νόημα στην απόλυτη κίνηση. (*Παρεμπίπτοντος κάτι τέτοιο είχε ισχυριστεί ήδη ο Leibniz από την εποχή του Νεύτωνα).

Ο Mach θεωρούσε ότι η ιδέα του απόλυτου χώρου ο οποίος δρα επί των υλικών σωμάτων αλλά δεν δέχεται τη δική τους δράση είναι αντίθετη με το νόμο δράσης-αντίδρασης. Συνεπώς ο απόλυτος χώρος πρέπει να εξαλειφθεί ως αίτιο της αδρανειακής ευθύγραμμης κίνησης και ως ερμηνεία των φυγόκεντρων δυνάμεων που εμφανίζονται στην περιστροφική κίνηση. Ο Mach πρότεινε την αντικατάσταση του απόλυτου χώρου από το «συμπαγές φόντο των απλανών αστέρων».

Έτσι στην περίπτωση του περιστρεφόμενου κάδου είναι η απόμακρη ύλη αυτή που προκαλεί τα αδρανειακά φαινόμενα. Η εκδήλωση αδρανειακών φαινομένων και η καμπύλωση της επιφάνειας του νερού είναι συνέπεια της περιστροφικής κίνησης του νερού ως προς την υπόλοιπη ύλη του σύμπαντος.

Ακόμα ο Mach είχε επιχειρήσει να εξαλείψει από τον ορισμό του Νεύτωνα για τη μάζα το παράδοξο ότι αυτή εμφανίζεται ταυτόχρονα ως αιτία δράσης της δύναμης (βαρυτική μάζα) και ταυτόχρονα υπεύθυνη για την αντίσταση στη δράση της (αδρανειακή μάζα) εισάγοντας τον ορισμό με βάση τις επιταχύνσεις που προκύπτουν από την αλληλεπίδραση δύο μαζών.

Δεν ξέρω κατά πόσο απαντώ στα ερωτήματά σου, ή βάζω περισσότερα, σίγουρα τα πράγματα δεν είναι απλά…

 

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
4 μήνες πριν

Καλησπέρα Γιώργο.
Πολύ σημαντική τοποθέτηση, με ιστορικά στοιχεία…
Ελπίζω να διαβάζουμε συχνότερα παρεμβάσεις σου!

Γιώργος Τσαγλιώτης
4 μήνες πριν
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Ευχαριστώ Διονύση, ελπίζω κι εγώ να συνεισφέρω όσο μπορώ!

Δημήτρης Σκλαβενίτης

Βασίλη συγχαρητήρια για την ανάρτησή σου. Μια μικρή συνεισφορά στη συζήτηση: 

1) Θα ήταν αφελές να πούμε ότι ο Νεύτωνας διατύπωσε τον πρώτο νόμο 
όταν γνώριζε ότι προκύπτει από τον δεύτερο. 
Άρα δέχομαι την κρατούσα ερμηνεία ότι ο πρώτος εγγυάται την ύπαρξη των
 αδρανειακών συστημάτων αναφοράς και είναι ανεξάρτητος από τους άλλους δύο.

2) Αυτή είναι η “κρατούσα άποψη”  

3) αν υπήρχε ένα “μηδενικός” νόμος που έλεγε ξεκάθαρα “υπάρχουν αδρανειακά συστήματα αναφοράς”, τότε ο πρώτος θα προέκυπτε από τον δεύτερο.

4) Το σύστημα των απλανών αστέρων.

Το ότι όμως τα πράγματα δεν είναι τόσο προφανή δείχνει η φωτογραφία από το βιβλίο των Halliday-Resnic όπου υπάρχει ο ισχυρισμός ότι ο πρώτος νόμος προκύπτει από τον δεύτερο.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
4 μήνες πριν

Καλησπέρα συνάδελφοι. Κάτι δεν καταλαβαίνω στον προβληματισμό.
Τι ορίζουμε ως αδρανειακό σύστημα αναφοράς; 
Δεν το ορίζουμε στην πράξη απ’ ευθείας από τον δεύτερο νόμο;  
Δεν πρέπει πρώτα να γνωρίζουμε ότι η δύναμη σε υλικό σημείο οδηγεί σε επιτάχυνση για να ερμηνεύσουμε την σταθερή ταχύτητα ως απουσία δύναμης;

Γιώργος Τσαγλιώτης
4 μήνες πριν
Απάντηση σε  Στάθης Λεβέτας

Καλησπέρα Στάθη. Το ανάποδο ισχύει: για να μπορείς να χρησιμοποιήσεις τον δεύτερο νόμο πρέπει να είσαι αδρανειακός παρατηρητής. Για να είσαι αδρανειακός παρατηρητής πρέπει να ισχύει ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα. Δηλαδή στο σύστημά σου παρατηρείς ένα σώμα και σε αυτό ΣF=0 και α=0, τότε το σύστημά σου είναι αδρανειακό και μπορείς να εφαρμόσεις το δεύτερο νόμο. Προσοχή οι δυνάμεις που συμμετέχουν σε αυτό πρέπει να αντιστοιχίζονται στις βασικές δυνάμεις της φύσης, αποκλείονται οι ψευδοδυνάμεις. Αυτό δεν είναι το ίδιο με το να πεις ότι ο πρώτος νόμος αποτελεί υποπερίπτωση του δεύτερου. Μόνο εφόσον είσαι σε αδρανειακό σύστημα αναφοράς μπορείς να χρησιμοποιήσεις το πρώτο νόμο σαν υποπερίπτωση του δεύτερου και να διαχωρίσεις τα στατικά προβλήματα από αυτά της δυναμικής. Τότε στα στατικά μπορούμε να πούμε ότι α=0 αν και μόνο αν ΣF=0. Αν κάνεις το ανάποδο κινδυνεύεις να “κανονικοποιήσεις” ψευδοδυνάμεις ma όπως κάνουμε για την περιστρεφόμενη Γη…
Κοινώς ο πρώτος νόμος πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να κρίνουμε αν το σύστημα μας είναι αδρανειακό, αν είμαστε τότε μπορούμε να μελετήσουμε την κίνηση μόνο με τον δεύτερο νόμο και να πάρουμε τον πρώτο σαν υποπερίπτωση.

Τελευταία διόρθωση4 μήνες πριν από Γιώργος Τσαγλιώτης
Δημήτρης Σκλαβενίτης

Πώς όμως Γιώργο θα ξεχωρίσουμε δυνάμεις από ψευδοδυνάμεις αν δεν έχουμε εξασφαλίσει ένα αδρανειακό σύστημα;

Παραθέτω απόσπασμα από το βιβλίο των Halliday – Resnick
(όχι επειδή πρέπει να θεωρείται αλάνθαστο αλλά γιατί δείχνει ότι τα πράγματα δεν είναι προφανή)
 

” Προσέξτε ότι ο πρώτος νόμος της κινήσεως, περιέχεται στο δεύτερο νόμο σα μια ειδική περίπτωση, γιατί αν F=0 τότε α=0. Με άλλα λόγια, αν η συνισταμένη δύναμη πάνω στο σώμα είναι μηδέν, η επιτάχυνση είναι του σώματος είναι μηδέν….  
Από τους τρεις λοιπόν νόμους του Newoton μόνο δύο είναι ανεξάρτητοι, ο δεύτερος και ο τρίτος….” 

Γιώργος Τσαγλιώτης
4 μήνες πριν

Καλησπέρα Δημήτρη. Το μόνο σίγουρο είναι ότι τα πράγματα δεν είναι απλά… αλλά ας διακυνδυνεύσω μια υπόθεση.

Ας το δούμε ανάποδα. Μετά από αρκετά πειράματα για να ελέγξω το σύστημα αναφοράς μου μπορούμε να πούμε ότι το σύστημά μου σίγουρα δεν είναι αδρανειακό αν:

 

  1. Παρατηρώ ένα σώμα να επιταχύνεται ενώ οι δυνάμεις που δέχεται δίνουν ΣF=0.
  2.  Ένα σώμα κινείται ευθύγραμμα και ομαλά χωρίς να ισχύει ότι ΣF=0.

Στα παραπάνω πειράματα ψάχνω εξαντλητικά τις δυνάμεις ώστε αυτές να είναι υπαρκτές (πχ ύπαρξη πλανήτη, άστρου για βαρυτική). Εδώ δεν με καλύπτει η αρχή της ισοδυναμίας βέβαια…

Για να ισχύσει σε αυτές τις περιπτώσεις ο πρώτος νόμος πρέπει να εφεύρω δυνάμεις που δεν υπάρχουν, δηλαδή ψευδοδυνάμεις.

Βαγγέλης Κουντούρης

είμαι κοντά στις απόψεις του Γιώργου (καλώς τον) και του Βασίλη (καλησπέρα Βασίλη)
αδρανειακό ονομάζεται ένα σύστημα αναφοράς όταν σε αυτό δεν είναι δυνατόν να διακρίνεις πειραματικά αν ένα σώμα είναι απολύτως ακίνητο ή κινείται ευθύγραμμα ομαλά
αδρανειακό είναι ένα σύστημα αναφοράς αν είναι απολύτως ακίνητο ή κινείται ευθύγραμμα ομαλά, δηλαδή όταν δεν επιταχύνεται

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Λίγο δύσκολο Βαγγέλη.
Ουδέν πείραμα σε δορυφόρο μπορεί να σε πείσει ότι ο δορυφόρος είναι μη αδρανειακό σύστημα αναφοράς.
Αν φυσικά δεν βλέπεις τη γη ώστε να σκεφτείς ότι η φαινόμενη έλλειψη βαρύτητας…. κ.λ.π.
Θα μείνεις με την απορία:
-Είμαι σε κυκλική τροχιά ή στο διάστημα, μακριά από κάθε ουράνιο σώμα;

Δημήτρης Σκλαβενίτης

Γιάννη, Βαγγέλη γεια σας
νομίζω ότι μπορούμε να βρούμε ένα τέτοιο σύστημα (“κατ αρχήν” βέβαια). Είναι αυτό που δέχεται ισότροπα την ακτινοβολία υποβάθρου.
Αν βρούμε ένα τέτοιο τότε κάθε άλλο κινούμενο με σταθερή ταχύτητα ως προς αυτό θα είναι αδρανειακό σύστημα.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Γεια σου Δημήτρη.
Εννοείς να απουσιάζουν φαινόμενα Doppler ;

Δημήτρης Σκλαβενίτης

Ναι Γιάννη, αλλοίωση συχνότητας οπότε θα έχουμε κίνηση (Doppler) ή θα βρίσκεται κοντά μας βαρυτικό πεδίο.