Незнай так не так На "Научный форум dxdy" рассматривается одна замечательная тема: «Каков физический смысл 2-го закона Ньютона?» http://dxdy.ru/topic17107.html , но так как ответ на него на протяжения всей темы не получен, предлагаю тем, кто имеет свое мнение на сей счет, обосновать физическую сущность 2-го закона Ньютона, а для начала первый пост: «Что именно утверждается во втором законе? Математически его можно описать, например, так: Справа от знака равенства стоит сила, например, сила Гука (которая равна -- это можно считать её определением). А что стоит слева? Ясно, что это не есть утверждение, что сила Гука равна (она-то равна как раз ). В смысле, этот закон не определение силы -- сила определяется независимо от него. Это равенство может быть равенством сил: утверждается, что сила Гука (которая по определению равна ) равна другой силе (которая по определению равна ). Но, что за сила стоит слева? Численно она равна силе инерции (в инерциальной системе это будет противодействие). Выходит, второй закон утверждает нечто вроде: тело сопративляется ускорению с силой, равной ускоряющей силе. Насколько верна такая трактовка второго закона Ньютона?», и есть замечание в ходе дискуссии от Александра Астахова: "Второй закон устанавливает только эмпирическую взаимосвязь массы и ускорения. Если это сила упругости, т.е. статическое воздействие, то зная массу тела, можно определить с каким ускорением будет ДВИГАТЬСЯ это тело под воздействием этой силы и наоборот. Природа взаимосвязи массы и ускорения на сегодняшний день наукой не установлена, поэтому второй закон Ньютона это - констатация факта, т.е. он означает только то, что записано в формуле справа и слева. Если справа стоит произведение массы на ускорение,. то слева может стоять не только закон Гука, есть ещё множество выражений для сил различной природы, но все они могут вызвать ДВИЖЕНИЕ определённой массы с определённым ускорением!
g₀ = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения на поверхности Земли
Тз = 24ч = 24·3600 = 8,64·10⁴ с - период обращения Земли вокруг своей оси
Найти: Н - высоту спутника над поверхностью Земли, при которой он "привязан" к одной точке Земли.
Решение:
1) Ускорение свободного падения на высоте Н можно вычислить по ускорению свободного падения на поверхности Земли:
g = g₀·Rз²/(Rз +Н)²
2) Скорость спутника на высоте Н над поверхностью Земли c одной стороны равна
v = √(g·(R+H))= √(g₀·Rз²·(R+H)/(Rз +Н)²)) = Rз√(g₀/(Rз +Н))
а с другой стороны, чтобы спутник "завис", она должна быть равна скорости движения точки на этой орбите, жёстко связанной с Землёй, т.е.
v = 2π/T ·(Rз +Н)
Приравняем скорости:
2π/T ·(Rз +Н) = Rз√(g₀/(Rз +Н))
4π²·(Rз +Н)²/Т² = Rз²·g₀/(Rз +Н)
(Rз +Н)³ = Rз²·Т²·g₀/(4π²)
Rз +Н = ∛(Rз²·Т²·g₀/(4π²)) =
= ∛(6,371²·8,64²·10⁸·10¹²·9,81/(4π²)) =
=4,2226·10⁷м = 42226км
Н = 42226 * 6371 = 35855км
или Н/Rз = 35855/6371 ≈ 5.6
ответ: Cпутник должен находиться на высоте Н =35855км над поверхностью Земли, что составляет примерно 5,6Rз
«Что именно утверждается во втором законе?
Математически его можно описать, например, так:
Справа от знака равенства стоит сила, например, сила Гука (которая равна -- это можно считать её определением).
А что стоит слева?
Ясно, что это не есть утверждение, что сила Гука равна (она-то равна как раз ).
В смысле, этот закон не определение силы -- сила определяется независимо от него.
Это равенство может быть равенством сил: утверждается, что сила Гука (которая по определению равна ) равна другой силе (которая по определению равна ).
Но, что за сила стоит слева?
Численно она равна силе инерции (в инерциальной системе это будет противодействие).
Выходит, второй закон утверждает нечто вроде: тело сопративляется ускорению с силой, равной ускоряющей силе.
Насколько верна такая трактовка второго закона Ньютона?»,
и есть замечание в ходе дискуссии от Александра Астахова: "Второй закон устанавливает только эмпирическую взаимосвязь массы и ускорения. Если это сила упругости, т.е. статическое воздействие, то зная массу тела, можно определить с каким ускорением будет ДВИГАТЬСЯ это тело под воздействием этой силы и наоборот. Природа взаимосвязи массы и ускорения на сегодняшний день наукой не установлена, поэтому второй закон Ньютона это - констатация факта, т.е. он означает только то, что записано в формуле справа и слева. Если справа стоит произведение массы на ускорение,. то слева может стоять не только закон Гука, есть ещё множество выражений для сил различной природы, но все они могут вызвать ДВИЖЕНИЕ определённой массы с определённым ускорением!