Замечания к третьему закону движения

Два первых закона движения достаточны для определения движения одного тела, подверженного любому числу известных сил; но нужен другой принцип, когда исследование касается движения системы двух или более тел, подверженных общим взаимодействиям. Третий закон движения точно выражает это положение. То-есть, если одно тело давит на другое, то второе с той же силой сопротивляется действию первого, а также, хоть это и не легко предстаьить, если одно тело действует на другое на расстоянии, то второе противодействует первому с равной и противоположно направленной силой.

Предположим, что можно применить данную силу по желанию; тогда по второму закону движения могут быть измерены относительные массы тел, так как они обратно пропорциональны ускорениям, которые им сообщают одинаковые силы. Когда их относительные массы найдены, можно проверить третий закон, позволяя различным телам действовать друг на друга и измеряя их относительные ускорения. Чтобы проверить закон, Ньютон сделал несколько опытов, как например измерял отскакивание от ударов упругих тел и наблюдал ускорения магнитов, плавающих и сосуде с водой. Главная трудность в опытах возникает в устранении сил, посторонних рассматриваемой системе, и, очевидно, они не Аюгут быть полностью устранены. Путем некоторого рассуждения Ньютон пришел к тому, что отрицать третий закон—значило бы противоречить первому).

Мах указывает, что нет точных способов измерения сил кроме как при помощи ускорений, которые они производят, и поэтому рассуждения предыдущего параграфа действительно образуют замкнутый круг. Он возражает также ньютонову определению, что масса пропорциональна произведению объема и плотности тела. Он предпочитает основываться на опыте, что два тела, которые действуют друг на друга, производят противоположно направленные ускорения, и отсюда определяет относительные величины масс как обратно пропорциональные этим ускорениям. Опыт показывает дальше, что если относительные массы двух тел определены их взаимодействием с третьей, то отношение остается одинаковым, какой бы ни была третья масса. Таким образом, если одно тело принять за единицу массы, массы всех других тел могут быть определены однозначно.

В Поучении, приложенном к законам движения Ньютона, сделано несколько замечаний относительно важного свойства третьего закона. В 1742 г. Даламбер впервые сформулировал его таким образом, что стало действительно возможно выразить это свойство математически, и с тех пор оно известно под его именем). Сущность его такова: если тело подвергается ускорению, то его можно рассматривать как подверженное действию силы, равной и противоположно направленной к силе, производящей ускорение. Это можно считать одинаково правильным, возникла ли сила от другого тела, образующего с рассматриваемым систему, или источник ее находится вне системы. Вообще в системе любого числа тел равнодействующие всех приложенных сил равны и противоположны реакциям соответствующих тел. Другими словами, силы реакции или вызванные силы образуют системы, которые находятся в равновесии для каждого тела и для системы в целом. Это придает всей динамике форму статики и формулирует положения так, что они могут быть выражены математическими терминами. Эта формулировка третьего закона движения сделалась основной точкой для изящных и весьма общих исследований Лагранжа в вопросах динамики).

Главным назначением основных принципов в науке является координирование различных явлений путем определения соотношений между ними. Ценность основных принципов зависит от полноты координирования1 явлений и от быстроты, с которой они ведут к открытию неизвестны’: фактов; характеристиками основных положений должна быть их внутренняя согласованность между собой, а также с каждым наблюдаемым явлением и их простота.

Законы Ньютона замечательным образом координируют явления механики, в то время как их значение в открытиях подтверждается блестящими достижениями в физических науках за последние два столетия по сравнению с медленным и неуверенным продвижением в древности. Их не нашли взаимно противоречащими, и они согласуются почти со всеми явлениями, которые до сих пор были наблюдаемы, они замечательны по своей простоте, хотя некоторые считали их в известных отношениях многословными. Поэтому естественно желание знать, действительно ли они первичные и основные законы природы, даже если они изменены принципом относительности. Судя по прошлой эволюции научных и философских идей, нельзя сразу утверждать, что какое-либо определение является абсолютной истиной. Тот факт, что в основу системы механики бралось несколько основных принципов, указывает на возможность, что-когда-нибудь сама ньютонова система или ньютонова система, измененная принципом относительности, если даже она не будет найдена ошибочной, будет заменена более простой даже в элементарных книгах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: