Frage zum ersten Newtonschen Gesetz

In unserem Physikkurs wurde das erste Newtonsche Gesetz als Definition des Trägheitsbezugssystems angegeben. Um es jetzt zu verwenden, müssen wir ein Objekt nehmen, das keine Interaktion mit anderen Objekten hat. Aber um das jetzt zu überprüfen, müssen wir wissen, welche Kräfte auf ein Objekt wirken. Aber wie können wir sicher sein, dass die Tatsache, dass ein Objekt mit einer Nettokraft von null darauf beschleunigt, weil wir uns in einem nicht-trägen Bezugssystem befinden und nicht aufgrund der Tatsache, dass wir einige "reale" ( im Gegensatz zu den sogenannten "fiktiven") Kräften. Und wie können wir im Allgemeinen feststellen, dass die Kraft, die auf ein Objekt wirkt, „real“ und nicht „fiktiv“ ist? Wie können wir zB feststellen, dass die elektromagnetische Kraft "real" und nicht "fiktiv" ist?

Antworten (2)

Sehr gute Frage. Sie würden viele Experimente mit vielen verschiedenen Körpern durchführen und Sie würden feststellen, dass Sie für alle eine mysteriöse Kraft erklären müssten, die in Form eines konstanten Vektors gegeben ist F ich = M ich A die Ihr System kinematisch charakterisieren muss, weil sie alle bewegten Körper proportional zu ihrer Trägheit gleichermaßen beeinflusst. Ihre Version des Newtonschen Gesetzes wäre:

M ich A ich = F ich M ich A
Sie würden daraus schließen – oder es wäre vernünftig zu schließen – dass A ist etwas Kinematisches, das Ihren Rahmen charakterisiert.

Ja, aber dies setzt voraus, dass Sie entweder eine konstante Kraft haben, die Sie bereits kennen, und Ihr Rahmen eine zeitunabhängige Beschleunigung hat. Ich bin mir nicht 100% sicher, aber ich denke, im allgemeinsten Fall kann man keine eindeutige Antwort geben,
@DerHutmacher, ich denke, Sie haben Recht, dass Sie in einem sehr allgemeinen Fall Schwierigkeiten haben würden, ein einfaches Argument wie das obige zu liefern. Ein Beispiel, das mir einfällt, wäre, wenn Sie starke Gravitationsfelder hätten und die A Beschleunigungsfeld waren inhomogen. Dann hätten Sie starke Gezeitenkräfte, die nur sehr schwer von einem plausiblen zu unterscheiden wären F ich ( X ich ) Gesetz erzwingen. Bitte, lass mich weiter darüber nachdenken.

Dies ist eine tiefe Frage.

„Aber wie können wir sicher sein, dass die Tatsache, dass ein Objekt mit einer Nettokraft von null darauf beschleunigt, weil wir uns in einem nicht-trägheitsbezogenen Bezugssystem befinden und nicht aufgrund der Tatsache, dass wir einige „echte“ (im Gegensatz zu den sogenannten "fiktiven") Kräften."

Sie können sich nicht sicher sein, da Sie physikalische Theorien auch nicht „beweisen“ können. Sie erklären entweder Ihr Experiment oder nicht. Wenn Sie also ein Experiment aufbauen und die Flugbahn eines Teilchens messen, das keine gerade Linie ist, dann muss nach Newton entweder eine Kraft darauf einwirken oder es muss beschleunigt werden rahmen. Jetzt könnten Sie die Flugbahn des Teilchens untersuchen und sehen, ob sie durch eine uns bekannte Kraft oder durch einen beschleunigten Rahmen, in dem Sie sich befinden, oder beides zusammen erklärt werden kann. Ich denke, der Punkt ist, dass Sie entweder eine Erklärung in Bezug auf bekannte Größen (Kräfte oder beschleunigte Rahmen) finden oder nicht, aber Sie können die "Wahrheit" nicht herausfinden, weil ich mir das vorstellen könnte, wenn Sie ein Teilchen haben, das auf einer beschleunigten Flugbahn fliegt Durch eine Kraft könnte man auch ein Teilchen haben, das in einer geraden Linie fliegt, aber Sie werden so herumgeschleudert, dass Ihnen die Teilchenbahn so erscheint, als ob sie es wäre, wenn das Teilchen selbst beschleunigt würde. Ich habe den Eindruck, dass es auf eine Form des Äquivalenzprinzips hinausläuft, aber ich kann das jetzt nicht genau artikulieren