Newton vödöre

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. február 1-jén felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

A Newton-vödör [1]  egy egyszerű fizikai kísérlet , amelyre különféle magyarázatokat adtak a tér és idő különböző modellkoncepciói alapján .

Kísérlet

Ezt a kísérletet laboratóriumban vagy otthon végezzük. Egy vödröt vesznek, valamivel több mint félig vízzel, egy kötelet kötnek a vödör fogantyújához, és szabadon felfüggesztik egy állványra.

A vödröt 10-szer elforgatják a függőleges tengely körül, miközben a kötelet megcsavarják, ami miatt kissé lerövidül. Ezután a vödröt elengedik. A gravitáció és a kötél oldaláról érkező rugalmas nyomatékok hatására egy vödör víz az ellenkező irányba fog forogni ugyanazon függőleges tengely körül.

A kezdeti pillanatokban, amikor elengedjük a vödröt, a vödörben lévő víz álló helyzetben van, szabad felülete vízszintes, és a vödör forogni kezd. Az ezt követő időpillanatokban a viszkózus súrlódási erők nyomatékának hatására a víz a vödörrel együtt forogni kezd, és a víz szabad felülete homorú alakot ölt: a víz a forgástengelyről a víz felé zúdul. a vödör falai, és a vödör falai közelében a vízszint emelkedik.

A kísérlet eredményeinek értelmezése

Eleinte, amikor a víz relatív mozgása a legnagyobb volt az edényben, ez egyáltalán nem okozott vágyat, hogy eltávolodjon a tengelytől - a víz nem hajlott körbe, és nem emelkedett az edény falaihoz, hanem felülete lapos maradt és igazi forgómozgása még nem kezdődött el. Aztán amikor a relatív mozgás csökkent, a víz emelkedése az edény falai közelében feltárta a vágyat, hogy eltávolodjon a tengelytől, és ez a vágy a víz fokozatosan növekvő valódi forgó mozgását mutatta, és amikor ez lett a legnagyobb, a víz nyugalomban ülepedt az edényhez képest. Ez a törekvés tehát nem függ a víznek a környező testhez viszonyított mozgásától, ezért ilyen mozgásokból lehetetlen meghatározni a test valódi forgómozgását. Bármely test valódi körmozgása csak egy lehet teljes összhangban a tengelyről való törődés erejével, relatív mozgások, attól függően, hogy mire vonatkoznak, a testnek végtelen számú lehet; de ezektől a viszonyoktól függetlenül ezek a mozgások egyáltalán nem járnak valódi megnyilvánulásokkal, hacsak ennek a testnek nincs e relatívein kívül az egyetlen igaz mozgása, amely elhangzott.

Newton forgó vízedényekkel kapcsolatos tapasztalatai csak azt mutatják, hogy a víz relatív forgása az edény falaihoz képest nem vált ki észrevehető centrifugális erőt, ez utóbbiakat azonban a víz tömegéhez viszonyított relatív forgása idézi elő. a föld és a többi égitest. Senki sem tudja megmondani, hogyan zajlott volna a kísérlet, ha az edény falai vastagabbak és masszívabbak lettek volna, míg végül több mérföld vastagok lettek volna.

Némi magyarázat

A "Mezőelméletben" Lev Landau és Jevgenij Lifshits elmagyarázta.

Tekintsünk két vonatkoztatási rendszert, amelyek közül az egyik ( ) inerciális, a másik ( ) pedig egyenletesen forog egy közös tengely körül . A rendszer síkjában lévő kört (az origó közepén) a rendszer síkjában lévő körnek is tekinthetjük . A kerületet és annak átmérőjét egy skálaléccel a rendszerben megmérve olyan értékeket kapunk, amelyek aránya π, az euklideszi geometriának megfelelően a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerben. Most végezzük el a mérést a skálához képest fixen . Ezt a folyamatot a rendszerből megfigyelve azt találjuk, hogy a kör mentén alkalmazott skála Lorentz-összehúzódáson megy keresztül, míg a sugárirányban alkalmazott skála nem változik. Ezért nyilvánvaló, hogy a kör kerületének és átmérőjének aránya, amelyet egy ilyen mérés eredményeként kapunk, nagyobb lesz, mint π.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Green B. Fabric of the Cosmos: Space, Time and Texture of Reality : Kiadó: Librokom, 2009 608 s ISBN 978-5-397-00001-7 .

Irodalom