slej slej
181
BLOG

Graficzne interpretacje wektorów do dyskusji o pochodną wektora momentu pędu.

slej slej Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 2

    Niniejsze interpretacje dotyczą tylko i wyłącznie przykładu ruchu po elipsie jakie przerobiliśmy z Profesorem Jadczykiem. Przykład ten dotyczy ruchu punktu po elipsie bez uwzględnienia siły grawitacji i nie stanowi odniesienia do żadnego konkretnego obiektu. Nie oznacza to że ruch ten jest czysto abstrakcyjny a jest to ruch jak najbardziej możliwy, tylko że nie znam obiektu poruszającego się w ten sposób. Obliczenia do których odnosi się ta wizualizacja znajdują się na końcu notki Profesora tutaj.

    Celem tych obliczeń nie była analiza jakiegoś konkretnego przykładu a Profesor chciał dowieść prawdziwości równania

image

co z powodzeniem się udało dla ruchu płaskiego. Dowód pod następującymi linkami część 1 część 2 a poniższa wizualizacja odnosi się bezpośrednio do wyliczeń tych dowodów.

    Po co więc tak dokładnie analizować tak abstrakcyjny przykład?

Mamy dość dużo rachunków pokazujące zależności pomiędzy wieloma zmiennymi, analiza tych elementów matematycznych na bazie równań jest dość abstrakcyjna i trudno się połapać co dane elementy lub zależności sobą reprezentują. Po za tym są to w większości wektory przez co dodawanie i odejmowanie wektorów nie jest tym samym co dodawanie i odejmowanie liczb, przez co aby móc zrozumieć co właściwie w danych rachunkach się dzieje najlepiej jest zastosować te rachunki dla jakiegoś konkretnego przykładu.

    Poniższe wizualizacje mają też pokazać że nie ma czegoś takiego jak sztuczne czy niewłaściwe wektory a każdy element jest integralną i równoprawną częścią rachunku. Aby rachunek działał prawidłowo niezbędne jest zastosowanie wszystkich jego elementów i nie ma możliwości jakiegoś elementu pominąć bez szkody na poprawność wyników. Tak samo jak nie da się zbudować silnika pomijając jakiś element jak zawór czy tłok i oczekiwać że taki silnik będzie działał prawidłowo, tak samo w naszych rachunkach nie może zabraknąć żadnego z poniższych elementów aby uzyskać prawidłowy wynik.

    Na początku przykład który możemy nazwać przebywanie punktu w Aphelium czyli w największej odległości od punktu odniesienia.



image


Przykład drugi jest dla przypadku kiedy punkt znajduje się na przecięciu elipsy z półosią małą tej elipsy




image


image

image


W przykładzie tym:

- wypadkowy wektor przyspieszenia jest skierowany do środka elipsy a nie w stronę środka układu odniesienia,

- wypadkowy wektor przyspieszenia ma największe wartości przy przecięciu toru lotu z półosiom wielką a najmniejszą przy przecięciu toru lotu z półosią małą

- po za tym mamy też niezerowy moment siły powodujący niezerową zmianę wektora momentu pędu

image


Pozostaje pytanie czym jest następujący wektor?

image

Z pewnością jest to wektor dający zmianę wektora momentu pędu i jeżeli przyjąć interpretacje że znak równości oznacza że prawa strona równania jest tym samym co lewa strona

image

to w takiej interpretacji jest to moment siły.

Jednak wektor ten nie tworzy wektor położenia na wektor siły a jest on wynikiem wektora prędkości na wektor pędu wynikający z wektora prędkości kątowej i czy można tu mówić o momencie siły gdy u jego podstaw nie ma wektora siły?

    Doskonale zdaje sobie sprawę że obecna nauka nie zna tego wektora i wymyka się on wszelkim obecnym definicją a Fizycy nawet nie mają świadomości o jego istnieniu. Jednak to że Fizycy nie wiedzą że on istnieje i nie chcą go widzieć nie oznacza że wektor ten w jakikolwiek sposób jest gorszy od reszty. Twierdzenia że jest to wektor sztuczny czy nieistotny to jest trochę jak zakrywanie przez dziecko oczu i myślenie że jak sam siebie nie widzę to nikt mnie nie widzi. Pomniejszanie jego roli czy też udawanie że go nie ma nic tu nie zmienia, wektor ten zawsze tu był, jest i będzie.

    W następnej notce spróbuje wyzerować zmianę wektora momentu pędu dla ruchu po elipsie względem jednej z jej ognisk co ma być analogią do ruchu obiektów po orbicie eliptycznej bez oddziaływań zewnętrznych.

slej
O mnie slej

Wiem że nic nie wiem a to już coś

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie