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慣性の法則は運動方程式の系だろ
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0001ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 01:24:31.33ID:???
運動方程式

ma = F

において、F = 0とおけば、m ≠ 0ならば、a = 0。
したがって、力が働いていなければ、物体は等速直線運動をする。
0003ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 01:56:52.29ID:???
運動第一法則(慣性の法則)は、それが成り立つような座標系の存在を主張しており、第ニ法則とは独立
0004ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 02:06:02.36ID:???
「運動の第1法則は、慣性系の存在を主張しており、運動方程式の系ではない」という意見が見られます。
別に私はそれを否定はしません。
ただそれは「そういう解釈をする物理学者もいる」というだけで、理論的に絶対にそうなるわけではないでしょう。
実際、第1法則は第2法則の系だとしてしまっても、何の問題も無くニュートン力学を論じられますよね。
0005ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 02:13:47.68ID:???
誤解の無いように言っておくと、私は

「ニュートン力学に慣性系は存在しない」
「慣性系の存在を仮定しなくてもニュートン力学を展開できる」

と言っているのではありません。

「『運動の第一法則は慣性系の存在を主張している』という解釈を採用しなくてもニュートン力学は展開できる」

と言っているわけです。そしてそれは実際そうでしょう。単に、運動の法則とは別に「慣性系が存在する」という原則を認めればいいだけです。
0008ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 03:56:47.54ID:???
>>4
> 実際、第1法則は第2法則の系だとしてしまっても、何の問題も無くニュートン力学を論じられますよね。
いや問題あります。
というか、問題あるからこそ、あなただって>>5
> と言っているわけです。そしてそれは実際そうでしょう。単に、運動の法則とは別に「慣性系が存在する」という原則を認めればいいだけです。
と仮定を追加しているわけじゃないですか。

せっかく運動の3法則というかたちでまとめられているのに、
第一法則を第二法則の子分にしてしまって、そのかわりに4つ目の仮定を加えるというのは実に無意味ですよ。
もうこれ以上、議論の余地はないと思うのでsageておきます。
0010ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 10:36:14.09ID:???
>>6
「すべき」とは言っていません。

「第1法則は慣性系の存在を主張している」と解釈しても、単に第2法則でF = 0とおいたものと見なしても、理論上何も問題ないよね

という話をしています。
0011ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 12:54:59.99ID:???
>>1 >>10
のような主張をする人が繰り返しスレに湧いてくる。

>「第1法則は慣性系の存在を主張している」
間違い
それに気づかない人が第一法則は必要ないと言い出す。

正しくは
第一法則はニュートン力学の座標系は慣性座標系だと規定している。

当然、慣性系でない座標系を勝手に使えば第2法則も成り立たない。
0012ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 13:14:47.59ID:???
物理学は始めに座標系を規定する必要があるということだ。

また、座標系(グループ)だから唯一の座標ではない。
絶対的な座標を妄想するバカがいるからね
0013ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 14:54:26.12ID:???
>>11
そのように解釈したい人はすればいいと言っています
が、それはその人の解釈であって、そう捉えなければいけないというものではありません

第1法則が第2法則の系だと自然に考えても理論的に何も問題ありませんよね?
問題あるなら具体的にご指摘お願いします
0014ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 14:58:46.81ID:???
繰り返しになりますが、

「慣性系自体を考えなくていい」

と言っているのではなく、

「『第1法則は座標系に関する取り決めである』という解釈をしなくてもいい」

と言う話をしています
0015ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 15:18:30.29ID:???
>>8
また、

> 4つ目の仮定を加える

という話もしていません

第1法則を慣性系の存在主張だと解釈するしないに関わらず、慣性系の存在は仮定する

と言っています
0018ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 15:44:55.78ID:???
3度目になりますが、私は

「慣性系は存在しない」
「慣性系の存在を仮定しなくてもニュートン力学を展開できる」

と言っているのではなく、

「『第1法則は慣性系の宣言である』という"解釈"をしなくても、ニュートン力学は問題なく展開できる」

と言っています。
0020ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 16:59:38.29ID:???
>>19
繰り返しになりますが、私は

「慣性系を考えない」

と言っているのではなく、

「『運動の第1法則は慣性系を宣言している』という"解釈"をしなくてもいいのではないか」

と言っています。
0022ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:14:51.30ID:???
あなたの主張通り、第一法則を第二法則の系だと思いますわな
そうしたら、運動の法則だけでは慣性系について言及できなくなるわけですよ
それで、あたなはニュートン方程式が破綻しないように、
運動の法則とは別に慣性系の存在を仮定しておけばいいというわけですが、
だったら第一法則にその役目を担わせればいいだろうと言ってるんですわ

これは物理の問題ではなくて、そもそも「原理は少ない方がいい」という哲学に共感できるかどうかの問題ですかね
0023ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:20:28.20ID:???
運動の3法則

@ 慣性の法則
A 運動方程式
B 作用反作用の法則

があります。

@' 慣性系の存在

があります。私は

「@ = @'と解釈する必然性はないですよね」

という話をしています。そして

「@'を仮定しない」とか「@や@'は間違い」

とは言っていません。
0025ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:28:22.18ID:???
1を2の系とかいう役経たずにして、1, 2, 3, 1'でニュートン力学をつくるくらいなら、
1 = 1'にして、1, 2, 3だけの方がいいでしょ?と言ってます

なぜ分からないんだ
0026ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:32:35.75ID:???
>>25
そもそも

> 1, 2, 3, 1'でニュートン力学をつくる

と言っていません。

@'は暗に仮定して、A、Bにすればいいじゃん

と言っています。
0027ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:36:03.89ID:???
暗に仮定!?
理論に必要な最小限の仮定を明示的にまとめるものです。物理学ってのは
知らぬ間に仮定が追加されてるような教科書よみたくないでしょ?
0028ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:37:28.25ID:???
 @、A、B
 ただし@は一見Aの特別な場合に
 見えるが、実際は@'という意味

みたいなことするなら

 A、B
 当然@'は仮定します

あるいは単に

 @'、A、B

でええやん。が俺の立場
0029ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:41:12.53ID:AVTgkHIq
じゃあ君は別にそれでいいけど、世の中の人はその1', 2, 3のまとまりのことを運動の法則と呼んでるんです
0031ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:50:12.43ID:???
いや実際1は1'の意味なので儀式もクソもないです
もし1と1'が別物だと思ってるのなら、別にそれでいいけど、
1 = 1'の「儀式」を経ることによって運動の法則というあらかじめまとめられたものに
1'も2も3も全部入れられるんだから、それでいいじゃないですか
何が気に入らないのかが分からないです
0033ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:57:42.71ID:???
もし1と1'が別物だと思ってるのなら、別にそれでいいけど、
1 = 1'の「儀式」を経ることによって運動の法則というあらかじめまとめられたものに
1'も2も3も全部入れられるんだから、それでいいじゃないですか
0034ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 17:59:20.12ID:???
よく分からないんだけど
国語レベルで@ = @'だと言ってるの?(私には到底そうは思えないけど)
物理学の慣習では@ = @'とみなすと言ってるの?
後者ならそれは儀式経てるよね
0035ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 19:19:43.08ID:???
だから違う言いかたしたら

F=0ならa=0であるもののなかで議論しましょうってはなしをしてるの

慣性系の存在の宣言を別にしましょうとかいってるけどなんで別にするのかがわからない
0037ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 19:34:19.43ID:???
ずーっと一貫して、

 運動の法則は@ABです。
 ただし@は@'という意味です

という人がいるけど、

 @'、A、Bを仮定する

にするのは何か問題あるんですか?
という質問しかしていませんよ
0038ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 19:48:48.67ID:+Msw4W43
>>35
>F=0
の定義が難しい
0039ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 19:49:30.30ID:???
「物体は外力が働かなければ等速直線運動をする」が「物体は外力が働かなければ等速直線運動をする座標系が存在する」という意味を持つなら、

「F = maが成り立つ」は「F = maが成り立つ座標系が存在する」という意味を持つし、

「2つの物体が互いに力を及ぼすなら、その力は向きが逆で大きさが等しい」は「2つの物体が互いに力を及ぼすなら、その力は向きが逆で大きさが等しくなる座標系が存在する」という意味を持つのが自然だと思うんだけど

ちょっとコレの反論教えてよ
0042ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 20:29:28.01ID:???
ニュートン力学は、第一法則の慣性系で規定される真の力Fを定義している。
第二法則 ma=F の Fは真の力 (クーロン力、応力、万有引力など)
第三法則(作用反作用)は、真の力Fでのみ成り立つ。

加速度系への拡張の段階で、第二法則に見かけの力(慣性力)F’を導入する。
円運動の見かけの力である遠心力とコリオリ力の式は、慣性系のma=Fから導出。

第一法則の慣性系がなければ、真の力と見かけの力が区別できないから
第二法則、第三法則が成り立たない。
(成り立つとは必ず真の意味だから間違えないように)

義務教育でニュートン力学の第一法則の本質を教えない(教えられない)のが
第一法則が不用とか、第二法則の一部とか、言い出す奴が湧く原因といえる。
0046ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 20:55:27.87ID:+Msw4W43
>>40
>a = 0ならF = 0でしょ
座標系次第じゃん
0047ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:03:57.02ID:???
>>42
もう5回目かな
何度も言うように、

「慣性系を仮定しない」

と言っているのではなく

「『第1法則は慣性系を規定している』と言う解釈をしなくてもニュートン力学は問題なく展開できますよね」

という話をしています
0048ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:09:36.29ID:???
 運動の法則は@、A、Bです
 ただし@は@'のことです

と言う人と

 運動の法則は@'、A、Bです

と言う人とで、理論的な違いは全くありませんよね?という話をしています
もし、後者に問題がある場合は具体的にご指摘お願いします
0049ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:22:38.09ID:???
>>48
@があるからAがあるわけで

それで慣性系ってなにっていれたら
力がないと等速直線運動する座標系という定義でしょ?
0056ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:39:55.60ID:???
「@ABを仮定します。ただし@は@'という意味です」



「@'ABを仮定します」

が異なるという説明をお願いします
0057ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:40:43.30ID:+Msw4W43
絶対空間、絶対時間があれば慣性の法則は不要
0059ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:44:41.90ID:???
>>58
ごめん
その感覚がまったく理解できない

・外力が働かなければ物体は等速直線運動をする



・外力が働かなければ物体は等速直線運動をする座標系が取れる

は全く違う文章だと思いますが
0060ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 22:48:01.75ID:???
>>59
だから歴史的っていってるだろ
今でこそ一般相対論で加速度系とか慣性系とかある種ごちゃまぜだけど
昔は加速度系なんて変なんだよ
だから見かけの力といってるわけで
0061ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 23:04:21.62ID:???
ニュートン力学は第一、第二、第三法則が独立した基本原理であることで
物理理論として論理矛盾が無い体系になっている。
相対論、量子力学など物理学の基本理論も同様に理論内に論理矛盾が無い。

幾何学の平行線公理を他の公理から演繹しようとしたが誰も出来なかった。
0062ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 23:27:28.86ID:???
正直、学問系の板で

「ABCのAをA'に変えたものとA'BCは同じものですよね?」

という話が通じなくて非常に困惑している
0063ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 23:36:08.90ID:+Msw4W43
意味不明に読める
0064ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 23:38:51.79ID:???
>>62
オマエが言ってるのは
1円玉がn個ならnグラムだと主張し、実際に違うとnグラムになる1円玉だけ集めればいい。
と騒いでるのと同様。
0066ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/17(火) 23:55:05.83ID:???
「ABCのAをA'に変えたもの」と「ABC」は同じものですよね?

という質問に

・「違う」と言う人
・同じか違うかで答えられない人

が存在する(しかも学問を語るコミュニティに)という事実に非常に困惑している。
これが分からないって、冗談抜きでIQ70未満とかそういうレベルだと思うんだけど……
0069ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 00:08:57.73ID:???
>>65
おまえの主張は
>@ 慣性の法則
>@' 慣性系の存在
>「@ = @'と解釈する必然性はないですよね」
だろ

”@ = @'と解釈する” が始めから間違ってるだけだ。

慣性の法則は、(観測する座標系を)慣性座標系に限定するという意味だ。
普通の力学の教科書の始めの方に書いてある。
0071ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 00:25:27.31ID:???
>>70
オマエに限らず、大学レベルの力学の教科書で学習しなければ
「慣性の法則は、(観測する座標系を)慣性座標系に限定するという意味」
まで理解できない。
殆どの中高校生と理工系以外に進学する学生はそれを知らずに終わるだろう。
0076ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 02:44:46.32ID:???
いっちゃ悪いけど物理板ってまともに物理の勉強してないのに独自の理論を展開しちゃう人かなり多いよね
0080ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 05:09:01.27ID:???
異論がある人は、いい加減にはっきり答えて欲しいんだが

 ニュートン力学の原理は@AB
 ただし@は@'の意味



 ニュートン力学の原理は@'AB

は理論として全く同じだよね?
これ本気で違うと思う人いるの?
もう書けば書くほど馬鹿らしくなるんだけど
こんなん、なぜって聞かれても「@ABの@を@'に置き換えたものは@'ABだから」としか言いようがない
むしろ違うと言う人が説明してくれ
0081ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 05:20:07.62ID:???
で、話を進めると

「@'が仮定されているなら、他の法則に矛盾しない限り、@の文面をどう解釈しようが(例えば@は@'の意味だと見なしても、@はAの一部だと見なしても)問題ないよね?」

という質問を最初からしている。
何度も言っているように、@'が不要とか不成立とか言っているわけではない。
これに問題が生じるとすれば、理論に矛盾を来したり、成立しない法則が出てきてしまう場合だが、

「それはあり得ない。だってどちらも全く同じ理論なんだから」

ということを>>80等で散々確認している。
違うなら客観的な指摘をくれ。
0084ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 06:01:59.52ID:???
纏めると
ニュートン力学の第一法則(慣性の法則)を普通に述べれば
”物体に力が働かなければ、その物体は静止したままか、直線上を等速で進む”
となる。
大多数の一般人は何と無く受け入れて終わる。

ニュートン力学の第一法則の重要さを信じて疑わないわれわれ物理学徒は、
"直線","等速”さらに"等距離","同時刻”の定義から理解する必要がある。

結果、ユークリッド空間の平行移動から無数の慣性座標系が限定されることが解る。
これらの慣性座標系ではガリレイ変換で第二法則(運動方程式)が同じ形式を保つ。
これが"ニュートン力学の相対性原理"である。
0085ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 06:37:08.28ID:???
最もシンプルな質問

@をAのcorollaryと見なしてはいけないのですか?いけないとしたらそれはなぜですか?
ただし@'は仮定されているものとします。

これにちゃんと答えてくれ
0086ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 06:39:39.53ID:GcIzBegu
ニュートン力学は公理を立てる時点で宗教だな
0088ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:03:34.89ID:???
>>87
これがどういう意味で言ってるのかが分からない
「物理学の常識として@は@'ということ」という意味なら、私はそれに全く反対していない

・同じ意味だとしないと理論に不都合が生じる(矛盾が生じたり、成立しない法則が出てくる)
・物理以前に、論理的あるいは国語的に同じ意味

だと言うなら説明してくれ
0090ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:11:25.38ID:???
>>89
@ 外力が働かなければ物体は等速直線運動をする
@' 外力が働かなければ物体は等速直線運動をする、という法則が成り立つ座標系が存在する


これで十分伝わっていると思うのでわざわざ>>11, >>69に合わせて表現を変えることはしません
0091ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:15:09.46ID:???
@'の仮定のもと、Aから@から従うのは当然ではないか。そうしてはいけない理由があるのか。
という話をしています
0093ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:22:03.31ID:???
 @と@'が同じ意味なのはおかしい

のようなことは言っていません。終始、

 @'の座標系では、A⇒@だよね?そうしたらいけない理由あったら教えて

という話しかしていません
0094ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:33:21.82ID:???
文句を言うだけ言って>>80-81>>85には誰も答える気がないようなので、まだ返答ありそうなこっちを質問するわ

@と@'が同じってのはどういう意味で言ってるの?
「物理学の慣習としてそう解釈するのが一般的だし妥当」という意味なら、私は全く異論ありません
「それ以外の解釈は理論的に間違い」というなら説明お願いします
0095ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:38:00.51ID:???
>>90
だから運動方程式が正しいと思えるのはその「外力が働かなければ等速直線運動をするという」
が成り立つときでしかないんだから
それが運動の法則として閉じらせるだけだったら@’の後半があろうがなかろうがどうでもいいよねっていう
0096ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:41:56.51ID:???
>>95
だから

外力が働かなければ等速直線運動をする座標系で、AにF=0を代入したら@ですよね?

これは間違っていますか?間違っているとしたら、なぜですか?
0098ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:45:29.10ID:???
そもそも私は

 A⇒@'

とは一言も言っていません

 @'を仮定したときA⇒@ですよね?
 違いますか?

という話しかしていません
0099ご冗談でしょう?名無しさん垢版2021/08/18(水) 07:53:55.41ID:???
そして私は、@と@'が同じ意味であるのはおかしいとか間違っているとも言っていません。
むしろ、「物理学では@は@'と解釈するのが一般的」というのに全く異論がありません

「@と書いたら理論的に@'以外の解釈はない」

のであれば、そうなる理由を教えて下さい、と言っています

ただし、これも何度も言っていますが、@を@'と解釈するしないに拘らず、@'は仮定されます
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