Newtons hink

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 februari 2021; kontroller kräver 4 redigeringar .

Newtons hink [1]  är ett enkelt fysiskt experiment som har fått olika förklaringar utifrån olika modellbegrepp om rum och tid .

Experiment

Detta experiment utförs i laboratoriet eller hemma. En hink tas, lite mer än hälften fylld med vatten, ett rep är knutet till handtaget på hinken och fritt upphängt från ett stativ.

Skopan vrids 10 gånger runt den vertikala axeln, medan repet vrids, vilket gör att det förkortas något. Då släpps hinken. Under inverkan av gravitation och elastiska moment från sidan av repet kommer en hink med vatten att snurra i motsatt riktning runt samma vertikala axel.

Vid de första ögonblicken när vi släpper hinken är vattnet i hinken stationärt och dess fria yta är horisontell och hinken börjar rotera. Vid efterföljande ögonblick, som ett resultat av verkan av moment av viskösa friktionskrafter, börjar vattnet att rotera tillsammans med hinken, och vattnets fria yta antar en konkav form: vattnet rusar från rotationsaxeln till hinkens väggar, och vattennivån nära hinkens väggar stiger.

Tolkning av resultaten av experimentet

Till en början, när den relativa rörelsen av vatten i kärlet var störst, orsakade det inte alls en önskan att flytta bort från axeln - vattnet tenderade inte till en cirkel och steg inte nära kärlets väggar, men dess yta förblev platt och dess verkliga rotationsrörelse hade ännu inte börjat. Sedan, när den relativa rörelsen minskade, avslöjade vattnets stigning nära fartygets väggar dess önskan att röra sig bort från axeln, och denna önskan visade en gradvis ökande sann rotationsrörelse av vattnet, och när den blev den största, vattnet satte sig i vila relativt kärlet. Således beror denna strävan inte på vattnets rörelse i förhållande till den omgivande kroppen, därför är det omöjligt att bestämma kroppens verkliga rotationsrörelse från sådana rörelser. Den verkliga cirkulära rörelsen hos vilken kropp som helst kan bara vara en i full överensstämmelse med kraften i dess aspiration från axeln, relativa rörelser, beroende på vad de refererar till, kan kroppen ha ett oändligt antal; men oberoende av dessa relationer är dessa rörelser inte alls åtföljda av sanna manifestationer, om inte denna kropp har, förutom dessa relativa, den enda sanna rörelse som har sagts.

Newtons erfarenhet av ett roterande vattenkärl visar bara att vattnets relativa rotation i förhållande till kärlets väggar inte framkallar några märkbara centrifugalkrafter, utan att dessa senare framkallas av den relativa rotationen med avseende på massan av jorden och resten av himlakropparna. Ingen kan säga hur experimentet skulle ha gått till om kärlets väggar hade blivit tjockare och mer massiva, tills de till sist var flera mil tjocka.

Någon förklaring

I "Field Theory" förklarade Lev Landau och Evgeny Lifshits .

Betrakta två referensramar, varav den ena ( ) är tröghet och den andra ( ) roterar jämnt runt en gemensam axel . En cirkel i systemets plan (centrerad vid utgångspunkten) kan också betraktas som en cirkel i systemets plan . Genom att mäta omkretsen och dess diameter med en skalstång i systemet får vi värden vars förhållande är lika med π, i enlighet med den euklidiska geometrin i tröghetsreferensramen. Låt nu mätningen göras med ett fast förhållande till skalan. Genom att observera denna process från systemet finner vi att skalan som appliceras längs cirkeln genomgår Lorentz-kontraktion, medan den radiellt applicerade skalan inte förändras. Det är därför klart att förhållandet mellan en cirkels omkrets och dess diameter, som erhålls som ett resultat av en sådan mätning, kommer att vara större än π.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Grön B. Kosmos tyg: Rymden, tiden och verklighetens struktur: Förlag: Librokom, 2009 608 s ISBN 978-5-397-00001-7 .

Litteratur