Tercera ley de Newton y conservación del impulso.

Question

Yo estaba mirando a través de algún material de referencia, y me encontré con esto:

En las situaciones en las que no se puede seguir a los detalles, necesitamos conocer algunos propiedades generales, que es, en general, teoremas o principios que son consecuencias de las leyes de Newton. Uno de estos es el principio de conservación de la energía, que se discutió en el Capítulo 4. Otro es el principio de conservación del impulso, el objeto de este capítulo.

Según el texto, la energía y el momentum se conserva como una consecuencia de la Tercera Ley de Newton.

Pero luego me hice una búsqueda y parecía que las leyes de conservación fueron mucho más fundamental que la Tercera Ley de Newton. Las fuentes sugieren que la acción-reacción de los pares son necesarias para el impulso de ser conservada, por lo que son una consecuencia de la conservación del impulso.

Que es una consecuencia de que? Será derecho de tratar a uno como una consecuencia de la otra?

Answer 1

En cuanto al de la física se refiere, no tiene sentido hablar de si la conservación del momento es "más fundamental" de la tercera ley de Newton -- usted puede axiomatise de la física clásica, ya sea en forma-de las leyes de Newton, a partir de las leyes de conservación, de la simetría de las leyes, desde un principio de la acción, lo que sea. Usted puede probar la resultante de las teorías son equivalentes, en el sentido de que todas las alternativas axiomático sistemas implican el uno al otro.

En términos de comprensión, tiene sentido tener varios marcos en la cabeza, una simetría basada marco es realmente bueno intuitivamente, especialmente una vez que usted entiende el teorema de Noether, mientras que un principio de acción es el más potente y también más útil cuando salga de la esfera de la física clásica. El tratamiento de las leyes de Newton como axiomas no es una gran idea, es más que nada históricamente relevante.

Cuando usted aprender más avanzadas de la física, la conservación del momento se inicio la "sensación" más fundamental; esto es simplemente porque el impulso es una interesante cantidad de que hablar.

Answer 2

Sí, en la luz de la física que conocemos, las leyes de conservación son más fundamental que la tercera ley de Newton del movimiento. Las razones son las siguientes: las leyes de conservación más genéricamente validez de la tercera ley de Newton, y (la mayoría de) las leyes de conservación son consecuencias directas de las simetrías (el Noether teoremas)--y como Weyl dijo:

"Tan lejos como puedo ver todos los a priori declaraciones en física tienen su origen en la simetría."

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Ahora, podemos derivar la tercera ley de Newton como una consecuencia de la conservación del momento? Sí, en los sistemas en los que la tercera ley de Newton es realmente válida, podemos deducir que el uso de la conservación del impulso. Los sistemas en los que la tercera ley de Newton es válida son, básicamente, los sistemas en los que el impulso se lleva sólo por el material de las partículas (y las fuerzas son de dos cuerpo de las fuerzas). En tales sistemas, si la partícula pierde algo de impulso, a continuación, algunas otras partículas al mismo tiempo debe de ganar la misma cantidad de impulso para el impulso de ser conservado. Y así, la tasa de cambio del momento de la primera partícula será, precisamente, la negativa de la de la segunda partícula-y por lo tanto, la tercera ley de Newton.

Así, es perfectamente bien para ver la tercera ley de Newton como consecuencia de la más general de la ley de conservación del impulso.

Podemos pensar al revés? No, no en general, porque la ley de conservación del momento es generalmente válido, mientras que la tercera ley de Newton es que simplemente no válida en ciertos sistemas (tales como los sistemas en los campos de llevar también algo de impulso en adición a que el impulso llevado por partículas). Pero, dentro de los sistemas en los que la tercera ley de Newton es válida, se puede ver muy bien la conservación del impulso como consecuencia de la tercera ley de Newton. La prueba de esta afirmación es casi trivial: siempre se puede encontrar un par de fuerza a una fuerza tal que el efecto combinado de las dos fuerzas en el sistema compuesto es ningún cambio neto en el impulso.

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Así que, en conclusión, en la generalidad, debemos pensar en la conservación del momento como una ley fundamental porque es más genéricamente validez de la tercera ley y es una consecuencia directa de la simetría (de traducciones en el espacio). Pero, en los contextos en los que la tercera ley de Newton es válida, ya sea de la conservación del momento o de la tercera ley de Newton puede ser visto como una consecuencia de la otra.

Answer 3

La tercera ley de Newton puede ser considerada como una expresión del principio de la acción además de la traducción de la invariancia, suponiendo que todas las fuerzas son sumas de dos cuerpo de fuerzas de un cuerpo actúa sobre otro cuerpo).

El principio de la acción puede ser considerada como la más fundamental de las leyes de conservación, debido a que las leyes de conservación (como la energía, el impulso y el momento angular) puede ser derivada desde el principio de la acción cuando el derecho simetrías están presentes (respectivamente el tiempo de la traducción, el espacio de la traducción, rotación y simetría). Este es el tema de el teorema de Noether. Más de un teorema es nombrado después de Noether, pero en el ejemplo citado más a menudo es con la que me estoy refiriendo aquí.

Otra razón para considerar el principio de la acción como más fundamental que la ley de la conservación es que el principio de la acción sigue siendo útil incluso cuando la costumbre de leyes de conservación son triviales. Un ejemplo destacado de esto es la relatividad general, la cual respeta el principio de la acción, pero en el que la simetría habitual basado en las definiciones de la energía y el impulso se reduce a la inútil nimiedades, esencialmente porque en la relatividad general, la simetría de traslación es absorbido en una mucho más rica especie de "local" simetría llamado diffeomorphism invariancia.

Para ser un poco más explícito acerca de lo que el principio de la acción, dice matemáticamente, considerar el contexto de la mecánica Newtoniana y supongamos que las ecuaciones de movimiento para un $N$-sistema de partículas tienen la forma $$ m_n \ddot x_n(t) = F_n\big(x_1(t),\,x_2(t),\,...,\, x_N(t)\big) $$ donde $t$ es de tiempo, $x_n$ es la ubicación de la $n$th de partículas, $m_n$ es su masa, la sobrecarga de puntos indican el tiempo de derivados, y $F_n$ es la fuerza sobre la $n$th partícula cuando las otras partículas que están en los lugares indicados. Esta ecuación es sólo una fantasía versión de $F=ma$ ( $ma=F$). En este contexto, el principio de la acción puede ser expresado mediante la exigencia de que todas las fuerzas se $F_n$ puede ser escrita en términos de una función de $V(x_1,\,x_2,\,...,\, x_N)$ como este: $$ F_n(x_1,\,x_2,\,...,\, x_N) = -\frac{\partial}{\partial x_n}V(x_1,\,x_2,\,...,\, x_N), $$ donde $\partial V/\partial x_n$ significa que el gradiente con respecto a la ubicación de la $n$th de partículas (que ha $D$ componentes en $D$espacio tridimensional). Al combinar esto con la suposición de que $V$ es invariante bajo las traducciones de todas las $x_n$ por la misma cantidad, podemos derivar la conservación del momento, por ejemplo.

Answer 4

En la mecánica clásica, la conservación del momento de la siguiente manera a partir de las leyes de Newton. Asimismo, en la moderna (relatividad especial y general) en la mecánica de conservación de momentum es parte integral de las reglas de juego de la mecánica.

Pero la conservación de la energía es más fundamental, la energía viene en muchas otras formas que no sean los descritos por la mecánica: por ejemplo, la energía química, energía eléctrica, energía magnética, la energía nuclear - algunos de los cuales eran ya de edad con el sombrero en la de Newton. Y todos estos se conservan, a pesar de que puede ser convertido a otros tipos de energía. Y, por supuesto, la energía puede ser convertida a la materia, y viceversa. Pero que es, sin duda posterior a Newton. Y conservación de la energía no se sigue ninguna de las leyes de Newton, que son

1. La inercia de un objeto permanecerá en reposo o en movimiento constante si no se sujeta a una fuerza exterior
2. F=ma, la fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración, que en realidad es más una definición de la novela concepto físico de "fuerza") de una "ley"
3. La acción es igual a la reacción (sólo válido en la mecánica, la política no!), que es, básicamente, el derecho que nos da la conservación del momento

Answer 5

En realidad,todo está interconectado, y es lógico pensar que algo tiene que ser de primera y los demás son meras consecuencias de la misma.

Pre-requisitos conocimiento de:

• Vamos a hablar acerca de la conservación del momento:

  La ley de conservación del impulso está implícita en newtons leyes del movimiento y, especialmente, la tercera ley.

  Referencia: https://en.wikipedia.org/wiki/Momentum#Conservation

• El concepto de fuerza vinieron desde el concepto de "momentum" que yo.e la fuerza, pero la velocidad a la que los cambios de ritmo con el tiempo.

  Referencia: https://en.wikipedia.org/wiki/Force#Second_law

Lo que la fuente dice:

las leyes de conservación fueron mucho más fundamental que la Tercera Ley de Newton. Las fuentes sugieren que la acción-reacción de los pares son necesarias para el impulso de ser conservada, por lo que son una consecuencia de la conservación del impulso.

Cómo entiendo que la declaración de la fuente:

Quieres decir que la conservación del momento es más básico que el concepto de newton tercera ley.

Mi respuesta a la declaración:

Yo podría,así, decir que " la conservación de momentum es necesario para la acción-reacción de los pares de existir

Cómo todo esto me parece:

Es como la buena vieja: ¿qué fue primero,el huevo o la gallina pregunta?

Mi opinión:

Lo que me gustaría decir:

Desde nuestro concepto de fuerza ha sido derivados desde el concepto de momento me gustaría concluir que el concepto de "momentum" es más fundamental que el de la 'fuerza'.

Cómo comprender intuitivamente lo que acabo de decir:

• Asumir que el concepto de momento no existe:

¿Qué es la fuerza?

• Asumir que el concepto de fuerza no existe:

¿cuál es el impulso?

bueno,todavía puedo responder a esta pregunta sin tener que saber qué fuerza es.Pero, en el primer caso no podríamos responder a lo de la fuerza es, sin tener que saber qué impulso.

Pero,que es una consecuencia de que : 'la tercera ley' es de 'conservación de momentum o viceversa?

Hace esta declaración:

bueno,todavía puedo responder a esta pregunta sin tener que saber qué fuerza es.Pero, en el primer caso no podríamos responder a lo de la fuerza es, sin tener que saber qué impulso.

implica que la 'tercera de la ley" es una consecuencia de'conservation de impulso'?

considere los siguientes ejemplos:

• Consideremos un cuerpo de masa m se mueve en el vacío con una velocidad v.Este cuerpo ha mometum(P=mv).

  ¿La ley de conservación del impulso verdad?

  Sí,por supuesto, porque el ímpetu de un cuerpo permanece constante.

dónde está de newton tercera ley de ahora?

• Digamos que usted está observando una cabeza en colisión elástica entre dos cuerpos,sucediendo en el vacío.En este caso, el momentum se conserva.La tercera ley de obras.

  Antes de la colisión no vemos las fuerzas de contacto,así que no sabemos si newton tercera ley de obras o no,pero hay un impulso de la red para el sistema y se conserva.

  Durante la colisión sabemos que newton tercera ley de obras y el sistema aún tiene el momentum se conserva.

  Ahora, ¿cómo puede usted decidir si "conservación del momentum" surgió porque 'newtons tercera ley de obras o 'conservar el impulso' de newton tercera ley de las obras?

Mi respuesta:

• En el ejemplo 1 vimos que el momentum se conserva para el cuerpo y no vemos ninguna de las fuerzas.

• En el ejemplo 2: Imagine que usted es la prueba de la denominada ley de conservación del impulso.Se observó que el cuerpo ha cambiado las velocidades después de la colisión.usted está tratando de explicar por qué ha sucedido a causa de newton primera ley dice que un cuerpo no puede cambiar su estado de movimiento sin la acción de la fuerza.Así que vino para arriba con el concepto de las fuerzas de contacto y a estas fuerzas siga la tercera ley.

  se observó también que el impulso de la red del sistema es la misma antes y después de la colisión

  quieres saber si las fuerzas surgió así como para conservar el impulso o porque las fuerzas se levantó, el momentum se conserva?

Esa es la: qué fue primero,el huevo o la gallina pregunta?

¿por qué no pensar que estos dos conceptos son dos leyes fundamentales de la naturaleza?

yo.e es una propiedad que cuando dos cuerpos interactúan,chocan,no son iguales y fuerzas opuestas y el momentum se conserva antes y después de la colisión.

En nuestro sistema de dos cuerpos podemos observar que el impulso es una propiedad de un sistema y las fuerzas son interacciones entre dos cuerpos de un sistema.

Conclusión:

La conservación del momento es una propiedad del sistema y " newton tercera ley es un concepto que describe la interacción entre las partículas y sistemas.

Usted necesita uno para explicar al otro en nuestro caso y en la mayoría de los otros casos,ambos están interrelacionados.

puede utilizar el concepto de impulso a explicar de newton tercera ley y puede,también,utilizar el concepto de newton tercera ley y obtener la ley de conservación del impulso

Para decirlo simplemente:

hemos utilizado el concepto de impulso a entender la fuerza.Después de que lo hemos entendido bastante bien hemos observado que cuando dos cuerpos interactúan,como la colisión,hay dos leyes, la llamada'newtons tercera de la ley "y la" conservación de momentum'.

Ambos,el huevo y la gallina vino primero y el último,así.

NOTA:

Me han dado algunas declaraciones audaces en mi respuesta.por favor me corrija si crees que estoy equivocado en cualquier lugar