Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?
(1564–1642) справедливо считается основателем физики как науки. Ему мы обязаны развитием современного метода исследований, кратко выражающегося в цепочке: эксперимент => модель (выделение в явлении главных особенностей, то есть применение абстракции) => математическое описание => следствия модели => новый эксперимент для их проверки.
Среди прочих научных достижений, в механике им были введены два основополагающих принципа: принцип инерции и принцип относительности . Принцип инерции Галилея был повторен И. Ньютоном (1643–1727) в качестве первого закона механики.
Первый закон Ньютона гласит:
Существуют такие системы отсчета, в которых всякая материальная точка находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока это состояние не будет изменено воздействием со стороны других тел. Такие системы отсчета принято называть инерциальными.
Ответ на вопрос: «Существуют ли инерциальные системы отсчета или нет?», как всегда, дает эксперимент. По результатам современных измерений гелиоцентрическая система отсчета, в которой неподвижен центр Солнца, и оси которой направлены на неподвижные звезды, является инерциальной. Это означает следующую простую вещь: существующие акселерометры (измерители ускорения) не обнаруживают отклонений от первого закона Ньютона в гелиоцентрической системе отсчета. Покой или равномерное прямолинейное движение - это состояние с равным нулю ускорением, следовательно, если тело, не подверженное воздействиям извне, приобретает ускорение, то это означает, что движение этого тела рассматривается в неинерциальной системе отсчета. Солнечная система совершает финитное движение в пределах нашей галактики (Млечный путь), любое финитное движение есть движение с ускорением, но солнечная система далека от центра галактики - мы периферийные жители - кривизна её траектории ничтожна, наши приборы не обнаруживают ускорений и мы утверждаем, что гелиоцентрическая система отсчета инерциальна. Инерциальная система отсчета - ещё одна идеализация: в точном смысле инерциальных систем отсчета не существует. Естественно предположить, что это обстоятельство было в ряду тех, что подвигли Эйнштейна на создание общей теории относительности, в которой утверждается физическое равноправие всех вообще, а не только инерциальных, систем отсчета, а поля сил инерции эквивалентны гравитационным полям (так называемый «принцип эквивалентности» подробнее речь об этом пойдет позже).
В дальнейшем будет видно, что любая система отсчета, движущаяся поступательно с постоянной по величине и направлению скоростью относительно некоторой инерциальной системы отсчета, также инерциальна. Другими словами, существование одной инерциальной системы отсчета означает существование бесконечно большого числа таких систем.
Свойство тела сохранять состояние покоя или прямолинейного равномерного движения называется инерцией . Сам этот принцип - принцип инерции Галилея (или первый закон Ньютона) - далеко не столь очевиден.
До Галилея думали, что для движения нужна какая-то причина, движущая сила. Даже великий Леонардо да Винчи писал: «Всякое движение стремится к своему сохранению, или же каждое движущееся тело движется постоянно, пока в нем сохраняется действие его двигателя». Удивительно, но туповатый полковник фон Циллергут из книги Я. Гашека «Похождения бравого солдата Швейка», мыслил похоже: нет бензина, не работает двигатель, автомобиль останавливается. После Галилея стала возможной чеканная латинская формулировка Р. Декарта (1596–1650): «Quod in vacuo movetur, semper moveri» (что движется в пустоте, будет двигаться всегда).
Дело в том, что в природе действительно никогда не наблюдаются тела, вечно сохраняющие состояние покоя или прямолинейного равномерного движения. Нужно было проявить ту самую способность строить модели, отбрасывать несущественное, абстрагироваться, чтобы открыть принцип инерции. Изучая основные законы механики, мы идеализируем систему: пренебрегаем силами трения, считаем, что поблизости нет других тел и т. д. И тогда принцип инерции проявляет себя во всей своей красе и силе:
Для равномерного прямолинейного движения не нужно двигателя, движущая сила нужна для изменения такого вида движения тела.
Видео 3.1. Стальной шарик в поле магнита. Эксперимент, показывающий, что для искривления траектории необходима соответствующая внешняя сила.
Дополнительная информация
http://www.plib.ru/library/book/14978.html – Д.В. Сивухин Общий курс физики, том 1, Механика Изд. Наука 1979 г. – стр. 91–97 (§16): обсуждается принцип относительности Галилея, приводится дословное рассуждение самого Галилея!
http://www.gaudeamus.omskcity.com/PDF_library_natural-science_2.html – Киттель Ч., Наит У., Рудерман М. Курс общей физики. Том 1. Механика. Изд. Наука, 1975 г. – стр. 79–88 – описание ультрацентрифуги и оценка ускорений реальных систем отсчета, применяемых в механике.
Закон инерции
А.И. Сомсиков
Выявлена ошибочность понимания 1-го закона физики, называемого также первым законом Ньютона или законом инерции Галилея.
Закон инерции Галилея, называемый также первым законом Ньютона, в применяемой формулировке означает примерно следующее: "В отсутствие силы движение тела является равномерным, прямолинейным, не ограниченным во времени и пространстве".
Поскольку обе эти неограниченности практически не проверяемы, предложенное Галилеем доказательство этому является чисто логическим.
Поставленный эксперимент является наблюдением движения тела по наклонной плоскости с положительным и отрицательным углами наклона, соответствующими скатыванию тела вниз или его вкатыванию наверх.
Наблюдение обнаруживает при этом наличие ускорений противоположных знаков.
Отсюда следует, что нулевому углу наклона должно соответствовать нулевое ускорение, т.е. равномерное движение, не ограниченное во времени и пространстве, другими словами - вечное и бесконечное.
Этот логический вывод выглядит безупречным даже с учетом того, что реальные движения ограничены.
Просто им приписывается небольшое отрицательное ускорение, вызванное постулируемым сопротивлением трения тела с опорной плоскостью вследствие их касания.
Поскольку научное исследование сродни криминальному расследованию, на языке детективов это называется ложным следом, призванным отвлечь внимание. Абсолютно второстепенное наблюдение, лишь имитирующее предельную его тщательность, уводя внимание наблюдателя от действительно крупной логической ошибки. И что поистине удивительно – легкость, с какой заглатывается эта наживка, по которой все дружно и устремляются.
В самом деле, ведь этим предполагается, что в отсутствие касания тел, создающего это трение, ускорение было бы действительно нулевым.
Но возможен ли подобный вывод?
Прежде всего, в эксперименте не выполнено исходное требование - отсутствия силы.
В нем эта сила имеется, хотя и компенсируется противодействующей силой со стороны плоской поверхности. Но это ведь означает, что устранение касания тел также устраняет и силу противодействия как требуемое условие компенсации силы. А значит – и требуемое условие предполагаемого равенства нулю ускорения.
Но даже и в идеальном случае – при сохранении касания тел (необходимого для создания уравновешивающей силы противодействия) и полном отсутствии сопротивления трения (т.е. в условиях умственного эксперимента) верен ли этот логический вывод - равенства нулю ускорения?
Рассматриваемое движение направлено перпендикулярно действующим силам.
Сила противодействия плоской поверхности всегда ей и движению перпендикулярна, а компенсируемая исходная сила?
При условии не ограниченности движения во времени и пространстве?
Речь ведь идет о силе земного тяготения.
Она же является центрированной в направлении действующего ускорения, т.е. в начало инерциальной системы отсчета ИСО, совмещаемое с центром масс, в данном случае - с центром Земли.
Требуется иметь перпендикулярность ускорения, вызванного притяжением, опорной плоскости.
В исходном положении это условие выполняется.
При неограниченном же пространственном перемещении ускорение приобретает угловой поворот в сторону начала отсчета ИСО, вследствие чего его проекция на направление движения в общем случае имеет ненулевое значение.
Эта проекция оказывает тормозящее воздействие на движение, причем уже без всякого трения.
Этим нарушается требование отсутствия силы в направлении движения или ее перпендикулярности этому направлению.
Следовательно, предполагаемая неограниченность во времени и пространстве равномерного прямолинейного движения оказывается невозможной.
Эксперимент Галилея выполняется лишь в ограниченном их масштабе, а его постулируемая неограниченность является абсолютно недопустимой экстраполяцией.
Из этого также следует, что условием равномерности движения является непрерывное сохранение его направленности, перпендикулярной ускорению.
Такое сохранение возможно в одном единственном случае движения тела по окружности с радиусом кривизны, сохраняющим постоянство значения относительно начала отсчета ИСО.
Следовательно, истинный логический вывод, непосредственно вытекающий из эксперимента Галилея, гласит: "при наличии центрированной силы, компенсируемой противоположно направленной силой, движение тела является равномерным вращением относительно начальной точки ИСО, не ограниченным во времени и пространстве".
При снятии касания с поверхностью, заменяемого центробежной силой, это ведь собственно и наблюдается в бесчисленных примерах таких вращений от Луны и прочих объектов космического масштаба до микромира, представленного масштабом атома.
А как же все-таки быть с действительным, истинным отсутствием силы?
Модернизируем эксперимент Галилея, пусть даже и просто мысленно.
Для этого нужно, чтобы движение, перпендикулярное силе притяжения, было на таком расстоянии от начала отсчета ИСО, при котором значением этой силы можно было просто пренебречь.
Этого всегда можно добиться соответствующим выбором достаточно большого масштаба.
Такое движение может действительно оставаться равномерным и прямолинейным на неограниченном масштабе пространства и времени, в рассматриваемой ИСО.
Ну а сама эта ИСО пространственно неподвижна?
Нет, она тоже движется, причем ускоренно, но только в другой ИСО, образуемой, например, солнечной системой.
Следовательно, и рассматриваемое движение, являющееся равномерным в исходной ИСО, оказывается ускоренным в другой ИСО.
Можно продолжить мысленный эксперимент, удаляя это движение еще дальше, на таком расстоянии от солнечной системы, при котором его движение в этой ИСО окажется уже равномерным. Но это, во-первых, будет происходить не в исходной "галилеевской" (земной) ИСО, где оно по-прежнему останется ускоренным.
А во-вторых, сама солнечная система в свою очередь ускоренно движется относительно центра нашей Галактики, образующего третью ИСО.
Можно продолжить увеличение космического масштаба галилеевского равномерного и прямолинейного движения выводя его уже за пределы Галактики.
Но даже и это вовсе не означает что, во-первых, движение останется равномерным в уже оставленных ранее земной и солнечной ИСО.
А во-вторых, сама Галактика в свою очередь может ускоренно двигаться в системе других галактик относительно иного центра, образуемого ближайшим или удаленным их окружением.
Таким образом, выясняется, что закон инерции Галилея или же первый закон механики Ньютона (и первый закон физики вообще) не выполняется не только на ограниченном масштабе, но и в неограниченном, а попросту говоря - нигде и никогда, ввиду центрированности сил тяготения, так что его логическое обоснование является целиком ошибочным.
Странно, что эта ошибка до сих пор оставалась незамеченной.
Это вообще особенность старых наук: рассуждения, которые были бы немедленно опровергнуты, случись предъявить их ныне, спокойно существуют, будучи не замеченными по истечении известного времени, когда исследователям даже и в голову не приходит подвергнуть их повторной логической экспертизе.
Нужна, возможно, особая независимость мышления, чтобы пускаться в путь, считающийся давно уже пройденным, без всяких мыслей о гарантированных его "результатах", из одной лишь любви к научной истине.
А между тем впервые ведь начали самостоятельно рассуждать притом, конечно, отнюдь не сразу безукоризненно и даже не слишком уверенно совсем недавно - каких-то лет триста назад!
Так что сама возможность неточностей и даже просто ошибок для имеющих опыт самостоятельных рассуждений представляется весьма вероятной и даже почти неизбежной.
Невероятно было бы их вовсе не обнаружить, конечно, при некоторой тщательности анализа.
Пока же ищут (безрезультатно) у Эйнштейна, в то время как стоило бы начать с Ньютона или Коперника.
Эйнштейн это конечно кризис, но очень поздний, заложенный много раньше его предшественниками первопроходцами.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru
1-ый закон Ньютона либо закон инерции был установлен Галилео Галилеем в 1632 году, но строго сформулирован только Исааком Ньютоном в 1686 году. Он является первым из 3-х законов традиционной механики и в современной формулировке он звучит так:
Есть такие системы отсчета, относительно которых тело (вещественная точка) при отсутствии на нее наружных воздействий (либо при их обоюдной компенсации) сохраняет состояние покоя либо равномерного прямолинейного движения. (Источник)
К этой формулировке обычно добавляют: такие системы отсчета именуются инерциальными. Следовательно, 1-ый закон Ньютона является определением и утверждением о существовании инерциальных систем отсчета. Но этот смысл нередко упускается в простых учебниках физики, где нередко есть возможность повстречать такие формулировки:
Всякое тело, свободное от воздействия других тел, сохраняет свою скорость постоянной. (Источник)
Подобные формулировки порождают неверное воспоминание, как будто 1-ый закон Ньютона является только личным случаем второго, утверждающего, что ускорение тела пропорционально действующей на него силе. Следует, но, отметить, что такие формулировки формально следуют Ньютону, у которого нет очевидно сформулированного понятия системы отсчета и представления о существовании различных типов систем отсчета. Вот формулировка первого закона у Ньютона:
Всякое тело продолжает удерживаться в собственном состоянии покоя либо равномерного прямолинейного движения, пока и так как оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние. (Исаак Ньютон, Математические начала натуральной философии, М., Наука, 1989, пер. с лат. акад. А.Н. Крылова)
Уникальная (латинская) формулировка первого закона:
Corpus omne preseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare. (Там же)
Источники:
Кто открыл закон инерции?
1-ый закон Ньютона либо закон инерции был установлен Галилео Галилеем в 1632 году, но строго сформулирован только Исааком Ньютоном в 1686 году. Он является первым из 3-х законов традиционной механики и в современной формулировке он звучит так: Есть такие системы отсчета, относительно которых тело (вещественная точка) при отсутствии на нее наружных воздействий (либо при их...
2. Сила, с которой тело действует на опору или растягивает подвес.
7. Процесс перехода от ручного труда к машинному.
9. Физическая величина - мера взаимодействия материальных объектов.
11. Единица громкости.
12. Итальянский физик, открывший закон падения тел.
14. Наибольшее отклонение тела от положения равновесия.
18. Летательный аппарат с реактивным двигателем.
19. Прибор - источник звука одной частоты, представляющий собой изогнутые металлические стержни на ножке.
20. Физическая величина, характеризующая быстроту изменения положения тела.
По вертикали:
1. Направленный отрезок, соединяющий начальное положение тела
1.Шарик движется под действием постоянной по модулю и направлению силы.Выберите правильное утверждение:
А.Скорость шарика не изменяется.
Б.Шарик движется равномерно.
В.Шарик движется с постоянным ускорением.
2.КАк движется шарик массой 500г. под действием силы 4 Н?
А.С ускорением 2 м/с(в квадрате)
Б.С постоянной скоростью 0,125м/с.
В.С постоянным ускорение 8м/с(в квадрате)
3.В каких приведённых ниже случаев идёт речь о движении тел по инерции?
А.Тело лежит на поверхности стола.
Б.Катер после выключения двигателя продолжает двигаться по повехности воды
В.Спутник движется по орбите вокруг Солнца.
4.а)почему первый закон Ньютона называют законом инерции?
б.как движется тело,если векторная сумма действующих на него сил равна нулю?
в.О векторное стекло движущегося автомибиля ударился комар.Сравните силы,действующие на комара и автомобиль во время удара.
5.а.При каком условии тело может двигаться равномерно и прямолинейно?
б.С помощью двух одинаковых воздушных шаров подминают из состояния покоя разные тела.По какому признаку можно заключить,у какого из этих тел болльшая масса?
в.Мяч ударяет в оконное стекло.На какое из тел(мяч или стекло) действует при ударе большая сила?
7.а.На столе лежит брусок.Какие силы дейчствуют на него?Почему брусок покоится?
б.С каким ускорением движется при разбеге реактивный самолёт ммассой 60 т.,ксли сила тяги двигателей 90 кН?
в.Теплоход при столкновении с лодкой может потопить её без всяких для себя повреждений.Как это согласуется с равенством модулей сил взаимодействия?
8.а.Какими способами насажисают топор на рукоятку?Как объяснить происхождящие при этом явления?
б.Какая сила сообщает телу массой 400г. ускорение 2 м/с(в квадрате)?
в.Двое мальчиков тянут шнур в противоположные стороны,каждый с силой 100Н.Разорвётся ли шнур,если он может выдержать нагрузку 150Н?
Как звучит первое правило механики, и кто открыл закон инерции? Правда ли, что этим вопросом занимался не один ученый?
Когда и кем открыт закон инерции?
В 1632 году Галилео Галилей открыл одну из трех закономерностей классической механики. Его доработку завершил Исаак Ньютон, произошло это в 1686 году. Формулировка правила звучит так:
Таким образом, дается понятие системы отсчета в физике. Закономерность была установлена в результате практических наблюдений и выявления закономерностей в физических свойствах объектов. Сделанные выводы применимы только в отношении предметов, движущихся на малой скорости. К явлениям, происходящим при показателях движения света, эти не применимы.
Динамика – это раздел механики о взаимодействии тел. Помимо первого закона, доработанного Ньютоном, также выделяется второй – описанный Декартом в его труде "Начала" в 1644 году. Закономерности третьего установлены Христианом Гюйгенсом в 1669 году.
Суть закона состоит в следующем: рассматривается изолированное тело, имеющее изоляцию от других предметов внешнего мира и их воздействия. Покой имеет относительную величину, поскольку колебание объекта в разных системах отсчета достигает разных значений. В одной отмечается покой или движение с постоянным показателем, в другой – с ускорением согласно установленного модуля по заданному направлению.
В первом законе динамики выделяется класс - инерциальные системы. Поскольку движение возникает при воздействии на предмет других объектов, то при его последующей изоляции тело сохраняет модуль и направленность движения – и это явление называется инерция. Ее проявления именуют "Первым законом Ньютона".
Когда закон нарушается?
Указанный механизм действия распространяется на все объекты, находящиеся на поверхности или . При отклонениях отмечается нарушение закона Ньютона, что обусловлено вращением планеты вокруг оси. В качестве примера проявления свойств неинерциальной системы служит проявление механических законов в поведении изобретения Фуко. Предмет представляет собой шар-маятник, закрепленный на тонкой нити и раскаченный до колебаний небольшой амплитуды. Если бы предмет находился в инерционной системе, то плоскость качания отличалась бы стабильностью. Однако из-за движения вокруг собственности оси Земли она смещается.
Таким образом, известно, кто открыл закон инерции первого порядка. Именно он стал основанием для создания базовых правил механики и установлению новых закономерностей в физике.
