Авторы учебников по физике приводят ньютоновскую формулировку первого законов динамики материальной точки: 'Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние”. Казалось бы, все в порядке. Но затем эта формулировка выворачивается наизнанку. Так, как это делается, например, в распространенном учебнике Трофимовой Т.И. (Курс физики, М., Высшая школа, 2003) и др. Дав формулировку первого закона по Ньютону, автор ровно через пять строчек забывает об этом и пишет совершенно противоположное (уже по Ландау-Лифшицу): 'Инерциальной системой отсчета является такая система отсчета (и далее выворачивается этот первый закон так), относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно. Первый закон Ньютона (в этой перевернутой формулировке) утверждает существование инерциальных систем отсчета”. И от динамической формулировки первого закона Ньютона не осталось даже рожек и ножек.
Во-первых, Трофимова (и другие авторы учебников по физике) утверждают: 'Первый закон Ньютона выполняется не во всякой СО, а только в ИСО, причем ИСО называются такие СО, по отношению к которым выполняется первый закон Ньютона”. В логике это называется тавтологий. Такое определение ИСО является некорректным. Ньютон не мог руководствоваться такой тавтологией. И он дал независимое от его законов, предшествующее формулировкам его законов, конструктивное определение инерциальных (по Ньютону - абсолютных) систем отсчета. И лишь после этого он формулирует в этих ИСО законы динамики.
Во-вторых, Ньютон говорит о 'всяком” теле, а у Трофимовой (и Ландау-Лифшица и пр. и пр.) это уже 'материальная точка”, свободная от внешних воздействий, то есть изолированная материальная точка. Но изолированная, ни с чем не взаимодействующая 'материальная точка” это уже геометрическая точка, что является объектом изучения кинематики, а не динамики. От того, что вы, свободную, изолированную 'материальную точку” обозвали 'материальной”, она не стала материальной. Если она изолирована, то никакие ее физические свойства (наличие массы, заряда, и пр. и пр.) во внимание не принимаются, они никак не проявляются, поскольку она ни с чем не взаимодействует. У нее осталось лишь одно свойство: занимать место в пространстве и менять это место во времени. А это уже кинематика.
В-третьих, у Ньютона эта материальная точка 'удерживается” в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, в силу материальных свойств этого тела, инертности его массы. У Трофимовой (и иже с нею) этот динамический аспект утерян и взамен рассматривается геометрическая точка, которая покоится, либо движется равномерно и прямолинейно, опять-таки кинематика. Далее в учебниках, по Ландау-Лифшицу, с помощью формально-математического преобразования Галилея, доказывается кинематическая теорема (инвариантности): если скорость движения геометрической точки постоянна в одной из систем отсчета, то скорость этой же самой геометрической точки будет постоянной (но другой!) во всех системах отсчета, которые движутся относительно первой системы отсчета поступательно, равномерно и прямолинейно. И все такие системы отсчета (введенные в кинематике!) провозглашаются инерциальными.
Наконец, в-четвертых, у Трофимовой (и иже с нею), полностью утеряна заключительная архидинамическая часть формулировки первого закона Ньютона: относительно ИСО сила и только сила, приложенная к самой материальной точке, может побудить ее изменить свое состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения. В то время как тела вне корабля можно вывести из состояния покоя относительно этого корабля и без приложения сил к этим телам. Для этого, говорит Ньютон, достаточно силу приложить к кораблю. Поэтому, продолжает Ньютон, наблюдая за движением тел вне корабля относительно этого корабля, мы не можем сказать, то ли эти тела движутся вследствие приложенных к ним сил, то ли силы приложены к самому кораблю.
Резюме:
В противоположность Ньютону, Трофимова (и иже с нею) определяют ИСО, во-первых, тавтологическим приемом и, во-вторых, кинематическим определением ИСО, что неверно.
(Из доклада профессора Потехина А.Ф. на межвузовском городском семинаре по теоретической механике, г. Одесса, Украина, 30 ноября 2011 г.)
! |
| Предупреждение: Подъем темы, устное предупреждение. Распространение заведомо ложной информации от имени физики, балл. |