Относительность движения

[Евгений Гр]

Source of the post Втрое, если посчитать аккуратно: (36-9)/9=3.

Уже поправил.

[PacMan]

Source of the post
Энергии должно потребоваться втрое больше. Все просто, чтобы разогнать автомобиль нужно прикладывать усилие которое обеспечит ускорение, но в первых 30 км в час автомобиль пройдет одно расстояние, а во вторые 30 км расстояние в трое большее. Но работа равна усилие на путь. Как-то так.

Это-то мне понятно. Как раз поэтому-то вопрос и возник. То есть например у нас есть две системы отсчета , одна движется относительно Земли со скоростью 0, а другая со скоростью 30 км/ч. Получается, что в двух разных инерциальных системах отсчета требуется разная энергия на один и тот же разгон от 30 до 60 относительно Земли. Нет ли в этом противоречия?
Ведь сам разгоняющийся автомобилист может измерить свою затраченную энергию - это абсолютная величина. (Давайте для простоты допустим, что у него в качестве источника энергии большой конденсатор, и он измеряет напряжение на его клеммах - тогда не возникнет вопросов про энергию самого топлива).

[zykov]

Source of the post
Получается, что в двух разных инерциальных системах отсчета требуется разная энергия на один и тот же разгон от 30 до 60 относительно Земли. Нет ли в этом противоречия?

Нет.

Рассматривайте изменение импульса, а не энергии. В классической (нерелятивистской) механике оно не зависит от системы отсчета.
При разгоне автомобиль/ракета с чем-то взаимодействует (реактивные газы или Земля) и происходит обмен имульсами. А , т.е. изменение энергии Земли будет не нулевым, если её скорость не нулевая в новой системе отсчета.

[Таланов]

Source of the post
Получается, что в двух разных инерциальных системах отсчета требуется разная энергия на один и тот же разгон от 30 до 60 относительно Земли. Нет ли в этом противоречия?

Нет, инерциальная система отчета не работает при равноускоренном движении.

[PacMan]

Source of the post
При разгоне автомобиль/ракета с чем-то взаимодействует (реактивные газы или Земля) и происходит обмен имульсами. А , т.е. изменение энергии Земли будет не нулевым, если её скорость не нулевая в новой системе отсчета.

Спасибо. Я действительно не учел, что часть затраченной автомобилем энергии уходит в энергию движения Земли. Получается, что, чем быстрее движется относительно вас поверхность, тем энергозатратнее от нее отталкиваться.

[Евгений Гр]

Source of the post Это-то мне понятно. Как раз поэтому-то вопрос и возник. То есть например у нас есть две системы отсчета , одна движется относительно Земли со скоростью 0, а другая со скоростью 30 км/ч. Получается, что в двух разных инерциальных системах отсчета требуется разная энергия на один и тот же разгон от 30 до 60 относительно Земли. Нет ли в этом противоречия?

Действительно если автомобиль разгоняется на платформе которая уже двигается со скоростью 30км в час автомобилю потребуется энергия как для разгона с 0 до 30. Однако при этом придется компенсировать «отдачу» автомобиля платформе (из-за закона сохранения импульса). Т.е. прикладывать силу к платформе, чтобы скорость платформы не изменялась относительно неподвижной системы, а так как платформа в это время двигается то эта сила совершает работу.

[PacMan]

Source of the post
Действительно если автомобиль разгоняется на платформе которая уже двигается со скоростью 30км в час автомобилю потребуется энергия как для разгона с 0 до 30. Однако при этом придется компенсировать «отдачу» автомобиля платформе (из-за закона сохранения импульса). Т.е. прикладывать силу к платформе, чтобы скорость платформы не изменялась относительно неподвижной системы, а так как платформа в это время двигается то эта сила совершает работу.

По-моему, я понял вашу мысль.
Если представить себе такой эксперимент:
Относительно земли покоятся два одинаковых автомобиля. Один просто стоит, а второй движется со скоростью 30 км/ч по ленте транспортера, которая в свою очередь движется с этой же скоростью в обратном направлении (как в задаче про самолет). И оба эти автомобиля ускряются за одно и то же время на 30 км/ч относительно Земли. Какой из них сожжет больше топлива при данном разгоне?

Как мне сейчас представляется, возможны два варианта:
1) Лента транспортера движется со строго определенной скоростью 30 км/ч относительно земли (задаваемой двигателем транспортера). В этом случае два автомобиля сожгут одинаковое количество топлива.
2) Лента транспортера движется по инерции и одновременно с разгоном автомобиля начинает по ЗСИ разгоняться в обратном направлении. В этом случае автомобиль на транспортере сожжет втрое больше топлива.
Я прав?

[sw_pro@mail.ru]

Source of the post Как мне сейчас представляется, возможны два варианта:
1) Лента транспортера движется со строго определенной скоростью 30 км/ч относительно земли (задаваемой двигателем транспортера). В этом случае два автомобиля сожгут одинаковое количество топлива.
2) Лента транспортера движется по инерции и одновременно с разгоном автомобиля начинает по ЗСИ разгоняться в обратном направлении. В этом случае автомобиль на транспортере сожжет втрое больше топлива.
Я прав?

Не прав в обоих случаях.
1) Бензин автомобили жрут относительно той поверхности, по которой двигаются, а не относительно земли.
2) Если транспортер отключить (и если трением в валика пренебречь), то автомобиль на транспортере относительно земли не сдвинется независимо от его скорости.

[zykov]

Source of the post
Получается, что, чем быстрее движется относительно вас поверхность, тем энергозатратнее от нее отталкиваться.

Нет.
Суммарное изменение кинетической энергии всех тел (здесь Земля и автомобиль) будет равно энергии Вашего конденсатора и не будет зависеть от системы отсчёта. Для ракеты и реактивных газов тоже самое.

Рассмотрите такую модельную задачу: есть два тела разной массы с какими-то скоростями, они обмениваются каким-то импульсом (одному прибавляется, у другого вычитается), на сколько изменится суммарная кинетическая энергия? Рассмотрите тоже самое в другой системе отсчёта (начальные скорости изменяются на одинаковую величину).

Я мог бы тут расписать решение сам (пара строчек), но полезнее, если Вы это сделаете самостоятельно.

[PacMan]

Source of the post
Не прав в обоих случаях.
1) Бензин автомобили жрут относительно той поверхности, по которой двигаются, а не относительно земли.
2) Если транспортер отключить (и если трением в валика пренебречь), то автомобиль на транспортере относительно земли не сдвинется независимо от его скорости.

1) Почему именно так?
2) Ну никто не говорит, что лента не имеет массы. А так как система транспортер - автомобиль не замкнута, не вижу причины автомобилю оставаться на месте относительно Земли.