Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики (1185131), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Это определенное количество другой формы движения, как частный случай, может остаться прежним механическим движением. Другими словами, во всех тех случаях, когда то является мерой движения, этой же мерой служит и п>о«72, Применение двух мер движения позволяет, например, просто решить задачу о столкновении абсолютно упругих шаров. М. Планк (он мыслей Ф.
Энгельса не мог знать) также не согласился с утверждением Даламбера, что спор шел о словах, «И Декарт, и Лейбниц несомненно имели представление, хотя, быть может, и не совсем точное, о существовании принципа, высказывающего неизменность и неуничтожаемость того, из чего возникают всякое движение и действие в мире. Если Декарт основывал справедливость этого принципа на теологических рассуждениях, которые базировались иа вечности творца, то Лейбниц исходил из закона причины и действия. Причина может произвести лишь такое действие, которое ей в точности соответствует, не большее и не меньшее. Стало быть, в непрерывной цепи причин и действий, которые образуют явления мира, не может иметь место какое-либо возрастание или уменьшение: есть нечто, что остается постоянным» ([3], стр.
19). Далее Планк указывает, что спор между Декартом и Лейбницем — пример того случая, «когда в меньшей степени речь идет о признании неизменности величины, чем о значении эквивалента 77 этой величина|, признанной обеими партиями неизменной; речь идет именно о мере компенсации скорости тела, когда его движение используется для совершения определенного действия» ([3[, стр. 20). С другими подобными примерами мы еще встретимся. Сила Пуансо * писал: «Представление о направлении и напряжении силы мы приобретаем почти с рождения.
Ощущение тяготения, влекущего нас всегда в одном направлении, вид тела, падающего илн,остающегося подвешенным на конце нити, различие веса, испытываемого рукой, и множество других не менее простых явлений дают нам представление о направлении и напряжении силы столь же неоспоримое, как н самое наше существование (цит. по [8[, стр. ЗЗ). Это «неоспоримое представление» породило заблуждение, что сила является причиной движения, что сила может породить и уничтожить движение.
Но такое представление противоречит принципу неуничтожаемости движения. Движение не может возникать из ничего, движение не может бесследно исчезать. Движение может только переноситься без изменения или с изменением своей формы, Причина движения — само движение.-Тем не менее понятие силы имеет ценность для определенного круга явлений. Это показал Ф. Энгельс (!8?4 г., впервые опубликовано в !925 г.). «Когда какое-нибудь движение переносится с одного тела на другое, то поскольку движение переходит, поскольку оно активно, его можно рассматривать как причину движения, поскольку это последнее является переносимым, пассивным, и в таком случае эта причина, это активное движение выступает как сила,'а пассивное движение — как ее проявление.
Согласно закону неуничтожимости движения, отсюда само собою следует, что сила в точности равна своему проявлению, так как ведь в обоих случаях — это одно и то же движение. Но переносящееся движение более или менее поддается количественному определению, так как оно проявляется в двух телах, из которых одно может служить единицей — мерой для измерения движения в другом. Измеримость движения и придает категории силы ее ценность. Без этого она не имеет никакой ценности.
Таким образом, чем более доступно измерению движение, .тем более пригодны при исследовании категории силы и ее. проявления. Поэтому особенно применимы эти категории в механике, где силы разлагают еще далее, рассматривая их как составные, и благодаря этому получают иногда новые результаты, причем, однако, не следует забывать, что это только умственная операция» ([7[, стр.
595 — 596). Герц пишет о силе: «А именно, в соответствии с основным законом, везде, где два тела принадлежат к одной и той >ке-системе, " Пуансо — автор ныааюшихся работ по теоретической механике. Ему, а частности, принадлежит теория пары сил. ?Е движение одного тела должно быть одновременно определено движением другого.
Понятие силы возникает теперь в результате того, что мы, по понятным соображениям, находим целесообразным разложить это определение одного движения с помощью другого движения на две стадии и сказать: движение первого тела определяет вначале некоторую силу, и последняя определяет уже движение второго тела. Таким образом, каждая сила становится всегда причиной какого-либо движения, но на том же основании она одно.
временно является всегда следствием какого-либо движения; точнее говори, она становится мыслимым промежуточным звеном между двумя движениями» ((9), стр. 44 — 45), В начале ХЧП в. Галилей открыл, что тела обладают инерцией. «Свойство инерции непосредственно вытекает из того факта, что силами определяются ускорения (именно ускорения, а не скорости) тел» ((4), стр. 89). По второму закону Ньютона сила Р равна производной от импульса тела по времени»х -» г( (тй) Р= При постоянной массе тела -» г(и Р= т — = (ла а'т (ч, за) 79 гле а — ускорение тела.
«О присутствии силы можно судить не только по вызванному ею ускорению в движении тела, но и по той внешней обстановке; которая окружает это тело и при которой, как показали прежние наблюдения, тело подвергается действию силы. Эта обстановка иногда такова, что мы по ее изменению можем судить о том, во сколько раз увеличилась или уменьшилась сила, действующая на тело. Положим, что через неподвижный блок перекинута нить, к концам которой прикреплены вполне одинаковые тела А и В. Если к телу В прикрепить тело С, то тело А приобретает ускорение, на него действует сила. Ясно, что если к В прикрепить два, три и т.
д., вообще п вполне одинаковых тел С, то сила, действующая на совокупность тел (А + В + пС), увеличивается в 2, 3 и .т. д., вообще в и раз. Таким образом, получается представление о силе„как о величине, и является возможность 'сравнить между собой различные силы и выбрать какую-либо единицу силы. Заметим уже теперь, что второй закон движения только и имеет смысл закона (а не определения термина <сила»), если допустить возможность сравнения сил, независимо от сравнения вызванных ими действий» ([1О], стр. 87).
Вебстер повторяет мысль Ф. Энгельса о том, что одно тело может служить единицей меры для измерения двнжения в другом теле. «Предположим, что мы находим, что при данных условиях определенный фактор порождает определенную силу, как это показывает движение некоторого теда, и предположим, что по мере изменения обстоятельств мы все время можем измерять силу. Если, затем, возможно другое тело подвергнуть действию того же фактора при подобных же переменных обстоятельствах, то мы будем в состоянии найти движение второго тела» ((8], стр. ЗЗ). Вебстер повторяет мысль Ф. Энгельса и о том, какое значение для понятия силы имеет возможность складывать силы*. «Дальнейшее преимушество во введении понятия силы появляется тогда, когда тело подвергается действию двух факторов разновременно и движется под влиянием определенных сил, а затем подвергается одновременному действию обеих; тогда сила, действие которой находится таким образом, является равнодействующей двух первоначальных сил» ((8], стр.
ЗЗ). Последняя цитата для подведения итогов: «Движение не порождается силой из ничего; наоборот, сила является величиной, характеризующей перенос движения, в общем случае превращения движения из немеханической формы в механическую» 112]. Воспользовавшись понятием силы *', с какой сжатый газ давит на пулю в духовом ружье, можно вычислить движение пули после выстрела. Работа До выстрела скорость пули была равна нулю. Лейбницевская мера ее движения также была равна нулю. После выстрела пуля приобрела скорость ш Мера движения пули стала равной ти92. По принципу неуничтожимости движения возрастание меры дви.
жения пули могло произойти только по одной причине: от сжатого газа к пуле было перенесено движение с изменением его формы. Сжатый газ совершил работу. «Таким образом, работа — это изменение формы движения, рассматриваемое с его количественной стороны»,— отмечал (1880 или 1881 г.) Ф. Энгельс ((7], стр. 419), «Совершать жеханияескрю работу — это значит преодолевать или уничтожать сопротивления, такие как молекулярные силы, сила пружин, сила тяжести, инерция материи и т.
д. Истирать, шлифовать тело, разделять его на части, поднимать грузы, тянуть повозку по дороге, сжимать пружины — это значит совершать работу, это значит преодолевать в течение некоторого времени сопротивления, непрерывно восстанавливающиеся» (!5]. В опыте Гей-Люссака (гчава П!) работа была равна нулю для всего газа: стенки обоих баллонов не перенесли движения от всего газа в окружающую среду, они оставались неподвижными, и в окружающей среде не произошло никаких изменений. «Идея сложения движений принадлежит Галилею. Он использовал ее для расчета траентории ядра 1!!!. ** История вознииновения и развития понятия «силы» изложена в [!3!. 80 Бесконечно малое количество работы с(пг измеряется произведением силы г на бесконечно малое перемещение точки приложения силы с(з и на косинус угла между направлениями силы и пе- ремещения вггв — г'соа (р, ив) па ((г, 4) (1г,5) Спроектируем вектор ускорения а на направление вектора перемещения с(з.
Обозначим проекцию через а,. По уравнению (Ч, За) г(и г к = вг — = гпа, Йт ( гГ,6) Умножим обе части уравнения (Н, 6) на с(з Но Тогда Рк йа = гви и'и " Читатели, плохо знаномые с основами векторного исчисления, должны прочесть хотя бы самое начало превосходной книги Н. Е. Кочина. 6 зак. кав В! (рассматривается материальная точка). Работа — скалярная величина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
