Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как при скомпенсированных силах движение может быть равномерным и прямолинейным?

Физика
Анонимный вопрос
  ·   · 2,6 K
Лучший
Гендерные исследования и научная журналистика  · 12 июн 2023
Первый закон Ньютона:
"Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения"
(я его скопировала с Википедии со всеми ссылками)
Почему при отсутствии сил или в случае, когда сумма всех сил равна нулю, тела движутся прямо с постоянной скоростью? Простой ответ — потому что так устроена наша Вселенная, ну и потому, что силой в физике называют меру воздействия со стороны других объектов, тел или полей. Если в совокупности никакого воздействия на тело нет, то с чего бы ему менять свою скорость?
Чуть посложнее — в теоретической механике для описания движения тел используют так называемую функцию Лагранжа. Это, грубо говоря, разность кинетической и потенциальной энергий. Из такой функции, ещё называемой лагранжианом, можно вывести уравнения движения, то есть x(t), y(t), z(t) — функции координат от времени.
простейший пример функции координаты от времени: x(t) = v*t, где v скорость, а t - время. Это равномерное движение вдоль оси x, начатое в момент t=0 из начала координат.
Так вот, фундаментальное свойство нашей Вселенной таково, что у нас пространство со временем однородны, одинаковы во всех направлениях и постоянны. И из этого следует, что лагранжиан — та самая функция с энергиями, о которой я писала выше — тоже не может самопроизвольно увеличиваться или уменьшаться. Более того, законы сохранения импульса и энергии тоже вытекают из свойств пространства и времени — есть такая теорема Нётер.
если, разумеется, мы не рассматриваем взаимодействие с другими системами. Но вы сами написали, что всякое воздействие других объектов взаимно скомпенсировано.
Поэтому тело не будет поворачивать в сторону, тормозить или набирать скорость — потому что наше пространство-время такого не допускает. И хорошо, что не допускает, иначе бы вряд ли у нас сформировались звёзды, планеты и уж точно бы не было никакой жизни.
Сусанна Казарян, США, Физик  · 10 июн 2023
В рамках Ньютоновской механики это следует из определения равномерного и прямолинейного движения или, что то же,  из Первого закона Ньютона. В рамках Общей Теории Относительности, если на тело не действуют силы (сумма всех сил... Читать далее