Обсуждение:Поступательное движение

Прошу опомниться

Вот не ожидал такого ляпа от вас, любезный Инфовариус. Назвать бредом уточнение статьи, воспроизводящее общеизвестные факты - просто позорно. Лично для вас.

А что касается сути вопроса, то прошу проконсультироваться у любого, кто разбирал велосипед. Он сможет подтвердить, что в современном велосипеде и в педали и в каретке ставятся ШАРИКОПОДШИПНИКИ. Между прочим, для того, чтобы уменьшить трение промеж ВРАЩАЮЩИХСЯ частей. И потому в этом случае педаль является объектом, совершающим ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ движение, участвуя ОДНОВРЕМЕННО в двух ВРАЩАТЕЛЬНЫХ движениях. Так то.

Да, кстати, известно ли вам, что ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ любой материальной точки есть ВРАЩЕНИЕ вокруг бесконечно удалённого центра вращения?

Настоятельно рекомендую опомниться, придти в себя и совершить самооткат своей нелепой правки. Не надо провоцировать войну правок по очевидным делам.--Витольд Муратов (обс, вклад) 10:07, 17 октября 2009 (UTC)

Извините, но называть поступательное движение частным случаем вращательного нефизично. Я согласен, что прямая - предельный случай окружности в математике, но в физике всё-таки эти движения отделяют друг от друга. Вокруг бесконечно удалённого центра? А где он находится (в каком направлении)? Нефизично это.

К тому же Вы (это был Ваш текст?) пишете, что пост.движ. - частный случай вращательного и в то же время вращение относительно 2 или 3 осей одновременно. Всё-таки вращательное по определению - вращение вокруг одной оси и опять же это смешение. Хотя и есть теорема Шаля, но это уже другая опера. От того, что параллельный перенос можно разложить в два поворота, не следует, что поступательное - вращательное. infovarius 20:32, 17 октября 2009 (UTC)

• Я тоже не понял, почему при тех допущениях, о которых пишет Инфовариус, движение кабины в чёртовом колесе нельзя считать поступательным. --Ванька Иваныч 22:25, 20 апреля 2010 (UTC)

Поступательное движение есть частный случай движения вращательного

Собственно говоря, моя эскапада вызвана тем, что я усмотрел смешение двух понятий:кинематики и динамики. Не могу спорить, что с точки зрения математики (и, следовательно и кинематики), поступательное движение может рассматриваться как параллельный перенос в пространстве. Но речь-то ведётся с позиции физики (точнее - её раздела динамики), где мы не имеем права не рассматривать причину движения -игру сил.

Так, например, если материализовать приведённую в статье картинку, то можно ясно представить, что такое возможно лишь путём совершения двух поворотов, как это имеет место в случае столь любезного вам колеса обозрения.

Более того, осмелюсь утверждать, что вращательное движение есть такое движение, в котором проявляется действие центростремительной силы. Точка. Поступательность движения отнюдь не исключает вращательного движения различных точек этого тела. Специфика поступательного движения в том, что центры вращения не совпадают, а радиусы вращения, наоборот. Так не логичнее ли считать именно поступательное движение частным видом вращательного, а не наоборот? А , находясь на этом колесе в состоянии поступательного движения , окажись вы на нём, да при этом колесо завертелось бы много быстрее, вы очень даже явственно почувстовали бы действие соответствующих вращению сил.

Впрочем, о деле.Ясно, что мы копнули так глубоко, что не можем оставлять статью в таком виде. И это ясно каждому из нас. Поэтому предлагаю любым образом продолжить поиск консенсуса и выйти из этого интересного положения.

Оставляю вам возможность своими словами изложить новый, улучшенный, текст этой статьи.

С уважением.--Витольд Муратов (обс, вклад) 21:12, 17 октября 2009 (UTC)

Что-то мы увлеклись колесом обозрения :) Дело в том, что движение по инерции единожды толкнутого (центральным ударом, чтоб не завращался) тела в вакууме - поступательное. Вращательным же его язык не поворачивается назвать. Движение - всё-таки прерогатива кинематики, давайте не будем вмешивать сюда силы (хотя про чувство на колесе обозрения интересная идея, надо подумать). К тому же с центростремительной силой Вы явно слишком обобщили. Где она в случае катящегося без проскальзывания колеса? infovarius 18:52, 18 октября 2009 (UTC)

Ай-яй -яй!

Это в случае "катящегося без проскальзывания колеса" -то не просматривается центростремительная сила?!А что вообще ограничивает скорости движения колёсного транспорта, если не прочность колёс , имеющих предел сопротивления этой "несуществующей" силе?! А что было причиной недавней железнодорожной катастрофе экспресса в Германии, (вызванной разрывом обода колеса - больно шибко крутилось)?! А чего опасаются на гонках "формулы 1", когда меняют колёса после нескольких кругов, когда они малость поизносились и потеряли прочность!? А?

А что касается Вашего "единожды толкнутого тела" - то разве при сделанных Вами предпосылках я буду протестовать, что оно будет двигаться поступательно?

Я чувствую, что Вы неизмеримо сильнее меня в математике. И потому я поражён тем, что Вы демонстрируете такое обыденное неприятие сути представления о предельном переходе. Казалось бы не мне -инженеру-физику на это Вам указывать. И вообще - сколь различен всё же менталитет математика и физика! Само предложение о том, чтобы "не вмешивать сюда силы" - это класс!
Ведь для физика главнейшее отличие вращательного движения от прямолинейного (ни в коем случае не поступательного), заключается именно в принципиальной возможности наблюдения возникновении сил инерции, вызванных опять же принципиальной разницей между инерциальной и неинерциальной системами координат.

Чтобы добиться прогресса в правке статьи направляю Вам на обсуждение такой текст:

Поступательное движение

Поступательное движение есть движение, при котором любой отрезок, соединяющий две любые точки движущегося тела остаётся параллельным самому себе.

Поступательное движение ошибочно противопоставляется вращательному.
Антитезой вращательному является движение прямолинейное, которое есть ни что иное, как движение по кривой, радиус закругления которой может по условиям задачи быть принят равным бесконечности.
Поворот (исходная форма вращательного движения) в общем случае может производиться вокруг разных осей одновременно и потому вращение вокруг одной единственной оси есть лишь частная форма вращательного движения. Так Земля одновременно вращается вокруг Солнца (годовое движение) и своей оси (суточное движение), причём эта ось смещается периодически в пространстве (прецессия), на которую накладывается более частые периодические движения (нутация)
В общем случае поступательное движение есть вид вращательного, при котором любая точка движущегося тела, независимо от его агрегатного состояния, совершает поворот вокруг своего центра вращения, разного для разных точек, с одинаковой для всех точек угловой скоростью и одинаковым радиусом поворота .
Поскольку вращение происходит под действием центростремительных сил, вызывающих деформацию тела, его форма в той или иной степени будет изменяться до тех пор, пока действие центростремительной силы не будет скомпенсировано другими силами (сопротивление на разрыв, гравитация и т.п.).
В общем случае движение может оставаться поступательным и в том случае, когда тело одновременно совершает вращение (точнее – просто поворот) вокруг различных осей. В технике это обеспечивается, например, путём реализации соответствующе кинематической схемы пространственных механизмов.

С уважением --Витольд Муратов (обс, вклад) 10:53, 19 октября 2009 (UTC)

Не путайте прямолинейное движение с поступательным, а вращательное с движением вдоль окружности. И я всё-таки не согласен с тем, что поступательное - частный вид вращательного. По-моему для физика большая разница - есть центр вращения, или он где-то (неизвестно где) в фиктивной бесконечности. Да и формулы у этих движений разные. Короче говоря, что мы тут антимонии разводим :) давайте найдём подтверждение той или иной точке зрения в книжках, а там и обсудим, как люди уже придумывали. Итак, ищем в энциклопедиях/учебниках/научных статьях, как взаимоотносятся вращательное и поступательное движение. infovarius 20:04, 19 октября 2009 (UTC)

Предложение принято--Витольд Муратов (обс, вклад) 20:25, 19 октября 2009 (UTC)

Добавлю свои две копейки: А что вообще ограничивает скорости движения колёсного транспорта, если не прочность колёс , имеющих предел сопротивления этой "несуществующей" силе?! А что было причиной недавней железнодорожной катастрофе экспресса в Германии, (вызванной разрывом обода колеса - больно шибко крутилось)?! Основное ограничение скорости движения - сопротивление воздуха, которое растет как квадрат скрости, а вовсе не разрывы колес. В детской книжке по физике было утверждение, что на 100 км/ч эта сила сопротивления примерно равна весу автмобиля, т. е. в вакууме и при абсолютном сцеплении с дорогой автомобиль мог бы нормально двигаться даже по вертикальным участкам.

С колесами мне по долгу службы приходилось сталкиваться. Ж/д колесо, имея периметр порядка 5 м, при скорости 360 км/ч=100 м/с делает порядка 20 оборотов в секунду. Это много, но далеко не критично для его разрушения. Гораздо страшнее остаточные напряжения в металле колеса, которые почти неизбежно образуются при неравномерном остывании колеса после штамповки. А еще страшнее несплошности и включения, которые могут быть из-за локальной некачественности металла. И, хотя при изготовлении колеса проходят контроль практически на пределе чувствительности метода, не все дефекты удается выявить. А дальше переменная (даже на гладких немецких дорогах) и большая по амплитуде (тонны) нагрузка потихоньку увеличивает мелкие трещинки пока они не станут большими и кусок колеса не выпадет. Против этого колеса и при эксплуатации регулярно контролируют. И если вы посмотрите сколько вагонов в Германии ежедневно находятся в пути и сколько с ними происходит разрушений колес, то вы поймете, что это вполне эффективно. Если бы колеса работали на пределе надежности - аварий было бы в тысячи раз больше. — Эта реплика добавлена участником Mir76 (о • в) 17:37, 20 октября 2009 (UTC)

Я и здесь не спорю. Просто дело в том, что по мере увеличения скорости вращения возрастают напряжения в материале и потому вероятность разрушения при неизменном качестве контроля растёт. Значит, надо проводить тщательный контроль каждого колеса, что при массовом производств влетает в копеечку. Вот отсюда и изложенная точка зрения на причины ограничния скорости. --Витольд Муратов (обс, вклад) 21:10, 20 октября 2009 (UTC)

Еще раз говорю - колеса разрушаются не потому, что быстро крутятся, а потому, что на них давят массой поезда да еще рывками - надавят-отпустят и так 20 раз в секунду, да еще с ударами. Если бы они просто крутились в воздухе с той же скоростью - ни одно колесо бы никогда не сломалось, запас прочности огромный. А стоимость контроля при действительно массовом производстве имеет порядок единиц тысяч рублей на колесо. Полная токарная обработка колеса сложного профиля весом в полтонны обходится дороже. Mir76 12:09, 22 октября 2009 (UTC)

Чего- то мы начали ломиться в открытую дверь. Вы правы, посколько исходите из пратики и вас не было среди пассажиров того немецкого экспресса, который на полном ходу потерпел аварию из-за усталостных явлений в ободе колеса, усугублённых инерционными силами при его вращении. Впрочем: почему же оно разорвалось на ходу, а не ночью в парке? Видно вращение имеет к катастрофе какое-то отношение?

Я, собственно, говорю о теоретическом пределе скорости колёсного транспорта, исходя из гипотетической возможности обеспечения его двигателями неограниченной мощности. Когда говорят о предельных возможностях кого-либо или чего-либо, исходят из этих посылок.--Витольд Муратов (обс, вклад) 12:57, 22 октября 2009 (UTC)

Если говорить о теоретическом пределе скорости с неограниченной мощностью, то да, можно колесо раскрутить до таких оборотов, что его просто разорвет собственная инерция. По моим прикидкам надо будет разогнать поезд раз в 10, до 3000 км/ч. Такой предел прочности на разрыв реально мешается только в маховиках - аккумуляторах кинетической энергии, вот таких, например [1]. Что до колес, то при статической нагрузке на колесо в 12 тонн при скорости 120 км/ч неровность на поверхности колеса или рельса в 1 мм приводит к резкой динамической нагрузке в 50 с лишним тонн. А среднее время жизни колеса - 5 млн. оборотов т.е. циклов сжатия/растяжения. Поэтому ломаются они на ходу не из-за кручения, а из-за многотонной, резко вырастающей при движении нагрузки. Подробная статья специалистов про изломы колес лежит здесь и там нет ни слова про инерцию. Усугубление инерционными силами дало какие-то свои единицы процентов в разрушение колеса, но было далеко не решающим. Mir76 15:58, 22 октября 2009 (UTC)

Пропаганда заблуждения

Статья основана на безграмотном заблуждении в отношении элементарного вида движения – поступательного (далее ПД). Судя по всему, это связно с некритичным воспроизведением текста безвестного автора учебника физики.
Вопиюще безграмотны следующие перлы:
- «ПД есть механическое движение твёрдого тела». В действительности так могут двигаться физические тела, находящиеся в любом агрегатном состоянии. Достаточно лишь того, чтобы они при этом сохраняли свою форму и структуру.
-«ПД противопоставляется вращательному». Может, кем-то и противопоставляется, но не лицами, знакомыми с началами физики.
Вращательному движению (как частному виду поворота) по Ньютону может противопоставляться только движение прямолинейное, как единственная форма движения, не требующая для своей реализации силового воздействия.
-Кстати, На приведённом в статье рисунке явно видно, что все точки изображённого отрезка прямой АВ совершают повороты, лежащие в параллельных плоскостях, поскольку через три точки всегда можно провести окружность и только одну. Тело совершает ПД потому, что центры вращения для разных точек не совпадают, хотя совпадает по величине мгновенный радиус поворота.
А тело не может не совершать поворота, если таковой совершают входящие в его состав материальые точки.
- «При ПД все точки движущегося тела движутся одинаково».Бессмысленное своей бессодержательностью выражение, взятое из бытовой практики. Одинаковость не есть физическое понятие .
-«Также при поступательном движении тело не изменяет ни своего вида, ни строения». Перепутаны причина и следствие. Упоминаемая стабильность тела не есть следствие его поступательного движения. Как раз наоборот: нельзя говорить о поступательном движении, например, раздувающегося мяча.

Надеюсь, что авторы, причастные к составленю текста, примут в ближайшее время меры по устранению отмеченного бреда-- Витольд Муратов (обс, вклад) 18:09, 15 ноября 2009 (UTC)

Согласен почти со всем, кроме 2 вещей. 1) Прямолинейное - не единственное движение, не требующее сил. Равномерное вращение также может происходить по инерции. 2) Не понимаю, зачем Вы всё хотите представить поступательное как вращательное. Да, все точки отрезка совершают повороты, лежащие в параллельных плоскостях с равными радиусами и угловыми скоростями вокруг разных центров. Но зачем говорить, что сам отрезок при этом вращается? А если вращается, то с какой угловой скоростью? Равной "угловой скорости" движения отдельных точек вдоль их траекторий? А если дополнительно к такому ПД добавить реальное вращение (относительно центра масс, например), как будет вычисляться "итоговая" угловая скорость? infovarius 02:36, 3 января 2010 (UTC)

ну, сколько можно!

приводить в пример поступательного движения пресловутое колесо обозрения!!!

Неужто неясно, что С САМОГО МОМЕНТА начала его движения линия, проведённая вниз от точки подвеса в соответствие с ЗАКОНАМИ НЬЮТОНА начинает отклоняться от вертикали. И на восходящей части траектории в одну сторону, а на нисходящей - в другую. И, если колесо (не дай бог) пойдёт в разнос, то эта линия станет совпадать со спицей колеса, т.е. будет вращаться, совершая ПОЛНЫЙ ОБОРОТ.И это станет ясно участникам катания на колесе задолго до того, когда в верхней точке они окажутся вниз головой ( если сумеют удержаться).

Я взопрел от постоянного вычёркивания этой лажи.Пощадите.-- Витольд Муратов (обс, вклад) 12:56, 7 марта 2010 (UTC)

Колесо обозрения ничуть не хуже педали велосипеда. Всё-таки колесо предназначено для медленного вращения и такого, чтобы кабина сильно не отклонялась от вертикального положения. А вот педали велосипеда наклоняются в зависимости от техники вращения (читал, что эффективнее впереди отклонять переднюю часть педали вверх, а сзади - вниз), но так и быть, тоже оставлю. infovarius 19:38, 7 марта 2010 (UTC)

Давайте удалим все эти сомнительные примеры. Поскольку, во-первых, неискушенный читатель вовсе не обязан заглядывать на страницу обсуждения и разбираться, что имелось в виду, а, во-вторых, может легко неправильно понять автора. Уверен, что есть более естественные примеры поступательного движения «без всяких оговорок»: стоит заглянуть либо в нормальный курс теормеха, либо рассмотреть какую-нибудь схему механизмов. --Vprisivko 20:09, 21 апреля 2010 (UTC)

Думаю,что последний вариант статьи удовлетворяет всех и потому дискуссию можно и закрыть.

С уважением ко всем участникам. -- Витольд Муратов (обс, вклад) 07:14, 22 апреля 2010 (UTC)

Тогда так

Давайте рассмотрим идею предельного перехода. Если велосипедист в пределе (никогда не достижимом, но теоретически допустимым для рассмотрения, поскольку не мешает ехать) будет держать площадку педали строго горизонтально, то она будет двигаться поступательно.

Если кабина обозрения будет двигаться "всё более поступательно" ( я выдумываю этот оборот,вставши на вашу точку зрения), то она для этого должна двигаться всё более медленно и в пределе, кода вертикальные отрезки на всех кабинах колеса станут действительно параллельными, то колесо будет стоять, т.е. не двигаться . Чувствуете разницу!!??

И вообще наша изнуряющая полемика происходит из-за разных позиций. Вашей - позиции реально и житейски обоснованно мыслящего человека , и моей -позиции педанта, принципиально не позволяющего себе никакого послабления в изложении законов природы.И для этого рассматривающего идеализированные модели.Такова наука.

Меня моя позиция больше устраивает с педагогической точки зрения, поскольку более соответствует иллюстрации такой полезной привычки, как дисциплина мышления.

С уважением. Витольд Муратов (обс, вклад) 11:26, 16 апреля 2010 (UTC)

Просто есть физика и есть математика. Математически кабины колеса при любом угловом ускорении в начале движения (за исключением примера далее) будет отклоняться от вертикали, как Вы верно заметили. Физика же - наука о том, чем можно пренебречь, чтобы результат был практически годным. (Если учитывать всё, то можно и до астрологии - влияния планет на судьбы человека - скатиться ). Поэтому методически вполне хватило бы фразы "в первом предложении" (можно даже выделить, чтобы заставить читателя задуматься).

Пришёл в голову другой аргумент - Вы уверены, что на всех колёсах обозрения происходит качание? Во-первых, есть Лондонский глаз, во-вторых, если ось проходит через центр тяжести кабины... --infovarius 14:24, 24 апреля 2010 (UTC)

И, что, вы действительно допускаете существование такого аттракциона, где ось вращения проходит через центр масс кабины и её обитателя (несомненно, именно это вы имели в виду). И вы допускаете, что он будет коммерчески выгоден?)-- Витольд Муратов (обс, вклад) 15:49, 28 апреля 2010 (UTC)

Нет! Науки, в которых рассматриваются вопросы о том, какими факторами можно пренебркчь, какие допущения можно сделать, - это технические науки. А физика - это наука точная. Если мы делаем какое-то допущение, то мы получаем неправильный результат в принципе. Возьмите, например, Берклиевский курс физики, и почитайте, что там написано про постулаты Бора. Я думаю, что такое же отношение должно иметь место и ко всем остальным законам физики и выводам из них. Математика же отличается от физики тем, что имеет в своей основе намного меньше аксиом (в физике они называются постулатами). При этом должен добавить, что, по моему мнению, экспериментальные данные в физике тоже можно рассматривать как своего рода постулаты. --Ванька Иваныч 02:32, 25 апреля 2010 (UTC)

Вы оптимист. Вероятно, Вы считаете, что при проведении эксперимента в лаборатории нужно учитывать изменение температуры за счёт нагрева от порыва солнечного ветра 8 минут назад? Иначе точный, правильный результат не получить :) Математика отличается ещё и тем, что может вводить любые аксиомы, какие заблагорассудиться, хотя это уже не имеет отношения к данному разговору. К сожалению, у меня нет под рукой Берклиевского курса, но начало статьи постулаты Бора мне понравилось - "это основные (т.е. есть и другие) допущения (т.е. и они неверны)". Вообще, если требовать от физики абсолютной точности, то множество физических результатов, к сожалению, будет пустым. --infovarius 18:20, 25 апреля 2010 (UTC)

Помнить о Бритве Оккама !

Нет никакой "центробежной силы". Нет и нет. Забудьте, как неприличное ругательство. Есть Ньютон и три его закона.Всё.И не надо изобретать ненужных сущностей в виде отсутствующих в природе сил. Витольд Муратов (обс, вклад) 14:31, 21 апреля 2010 (UTC)

И тело будет двигаться прямолинейно и равномерно не потому, что на него действует некая фантастическая "центробежная сила", а потому, что на него вообще никакая сила не действует -- Витольд Муратов (обс, вклад) 11:05, 2 мая 2010 (UTC)

Уточнение:где существует центробежная сила

Выше имеется в виду движение в инерциальной системе отсчёта.И только в ней. В неинерциальной системе отсчёта и в том случае, когда при наблюдении из инерциальной системы отсчёта тело совершает поворот, центробежная сила существует не только теоретически, но и реально, совершая работу (эффект Бэра) или вызывая ослабление силы земного тяготения по мере уменьшения широты места даже неподвижного в этой системе наблюдателя. Витольд Муратов (обс, вклад) 16:33, 15 июля 2011 (UTC)