October 14th, 2020

  • mns2012

Что такое научное объяснение?

Это предсказание значения физической величины с заданной точностью.

Disclaimer: Нового здесь я, вероятно, ничего не скажу.

Второй закон Ньютона позволяет предсказать механические характеристики движения (линейные и угловые скорости и координаты объектов) с приемлемой в целом ряде практических задач точностью (при условии, что скорости объектов достаточно малы по сравнению со скоростью света).

Достигается это интегрированием уравнений движения с подстановкой начальных условий. Эта стандартная математическая процедура может быть применена для расчета движения различных систем тел, начиная от маятников и кончая баллистическими ракетами.

Почему-то я уверен, что С.Королев при расчете полета первого в мире искусственного спутника Земли занимался именно интегрированием уравнений движения. Без второго закона Ньютона он обойтись бы не смог.

Почему это работает? Потому что известная нам со школьной скамьи математическая запись является хорошим в практическом смысле отражением объективной реальности, данной нам в ощущениях, то есть отражением природных регулярностей (со всеми оговорками в стиле Дэвида Юма).

В этом смысле законы Ньютона являются объяснением. Мы не знаем, что такое сила, масса, тяготение, время, пространство в том смысле, что мы не можем постичь их сущности, что было доступно Адаму до грехопадения. Тем не менее, нам доступно изучение внешних проявлений этих тварных сущностей. То есть мы можем создать математическую модель и предсказать значения величин в определенный момент времени. В этом смысле законы Ньютона, позволяющие это сделать (со всеми приведенными выше оговорками), и называются законами.
  • mns2012

Наглядный пример проверки ньютоновской механики по следствиям

Предыстория. На страницах журнала livelogic недавно развернулась дискуссия на тему, содержит ли ньютоновская механика какие-либо лишние сущности и являются ли законы Ньютона законами, которые можно было бы проверить по следствиям из них.

livelogic:



В этой записке рассмотрен пример из теоретической механики, в котором показывается вполне осязаемый эффект неинерциальности системы отсчёта. Этот механический эффект при желании на практике можно воочию наблюдать и замерить.

Представим себе горизонтальный гладкий стержень длиной 2L, который может вращаться вокруг вертикальной оси. К стержню прикреплен груз массой m, который может скользить вдоль него, будучи связан со cтержнем двумя пружинами жесткости c, как показано на рис.1.

Рис. 1. Движение груза складывается из переносного вращения гладкого стержня вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью ω и колебаний вдоль оси стержня.

Вспомним второй закон Ньютона, справедливый в инерциальных системах отсчёта:

Масса грузика, помноженная на вектор ускорения грузика, есть векторная сумма всех действующих на него сил.

Collapse )