6 svar
207 visningar
lamayo är nöjd med hjälpen
lamayo 2570
Postad: 26 feb 2019 17:24 Redigerad: 26 feb 2019 17:24

Kan man härleda F=ma?

Kollat igenom lite härledningar av fysikformler. Känns dock som att en del inte går att härleda utan som man forskat fram, antar jag. 

En formel som jag inte hittat någon härledning av är F=ma. Två andra som jag heller inte hittat några härledningar av är F=mg, där F är tyngdkraften, och Fη=ηFN, η är friktionstalet.

Är det bara acceptera dessa formler?

Tacksam för hjälp! 

Teraeagle 20215 – Moderator
Postad: 26 feb 2019 17:30

Ja, det är bara att acceptera dem. Fysik bygger på att man tittar på hur värden fungerar och sedan konstaterar att det är så världen ser ut. Det går t.ex. inte att härleda varför gravitation existerar mellan saker som har massa eller varför negativa laddningar attraherar positiva laddningar, utan det är fundamentala principer för det universum vi lever i.

lamayo 2570
Postad: 26 feb 2019 17:32
Teraeagle skrev:

Ja, det är bara att acceptera dem. Fysik bygger på att man tittar på hur värden fungerar och sedan konstaterar att det är så världen ser ut. Det går t.ex. inte att härleda varför gravitation existerar mellan saker som har massa eller varför negativa laddningar attraherar positiva laddningar, utan det är fundamentala principer för det universum vi lever i.

Okej, Tack så mycket!

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 26 feb 2019 18:21

Hej!

Jodå, det går att härleda "F=maF=ma" från mer grundläggande principer som exempelvis Hamiltons princip som säger att ett mekaniskt system utvecklas över tidsintervallet [t1,t2][t_1,t_2] på ett sådant sätt som gör verkan (action) AA stationär, det vill säga

    δA=0\delta A = 0,

där

    A=t1t2L(t)dt\displaystyle A = \int_{t_1}^{t_2} L(t)\,dt

och LL betecknar det mekaniska systemets Lagrange-funktion. 

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 26 feb 2019 18:49

På grundskolenivå nämner man naturligtvis inte vare sig Hamiltons princip eller Lagrange-funktioner, så på den simplistiska nivån utgår man från att "F=maF=ma" inte går att härleda utan är kondensatet av en mängd empiriska evidens. 

P. S. Hamiltons princip och dess ekvivalenter (särskilt formuleringen via Poisson-parenteser) utgör en inkörsport till kvantmekaniken, där Poisson-parenteser ersätts med kommutatorer mellan operatorer (den så kallade första kvantiseringen av klassisk mekanik). Jag nämner detta här eftersom, även om du indikerat grundskole-nivå på inlägget, du har kapacitet att förstå delar av det som jag skriver. D. S. 

lamayo 2570
Postad: 26 feb 2019 20:54
Albiki skrev:

Hej!

Jodå, det går att härleda "F=maF=ma" från mer grundläggande principer som exempelvis Hamiltons princip som säger att ett mekaniskt system utvecklas över tidsintervallet [t1,t2][t_1,t_2] på ett sådant sätt som gör verkan (action) AA stationär, det vill säga

    δA=0\delta A = 0,

där

    A=t1t2L(t)dt\displaystyle A = \int_{t_1}^{t_2} L(t)\,dt

och LL betecknar det mekaniska systemets Lagrange-funktion. 

Aha, tack så mycket! Ska kolla närmare på det. :)

emmynoether 663 – Fd. Medlem
Postad: 27 feb 2019 00:17
Albiki skrev:

Hej!

Jodå, det går att härleda "F=maF=ma" från mer grundläggande principer som exempelvis Hamiltons princip som säger att ett mekaniskt system utvecklas över tidsintervallet [t1,t2][t_1,t_2] på ett sådant sätt som gör verkan (action) AA stationär, det vill säga

    δA=0\delta A = 0,

där

    A=t1t2L(t)dt\displaystyle A = \int_{t_1}^{t_2} L(t)\,dt

och LL betecknar det mekaniska systemets Lagrange-funktion. 

Stämmer delvis, visserligen trillar Newtons rörelselagar ur Lagrange- och Hamiltonmekaniken men dessa bygger i sin tur på postulat, Hamiltons princip som du nämner, som är postulerade på ett sådant sätt att man får fram rätt rörelseekvationer. Man kan gå åt andra hållet och säga att Hamiltons princip härleds ur Newton's ekvation. Det är bara följa stegen baklänges och säga: För att vi ska få rätt ekvationer (Newtons ekvationer) så måste vi införa det här kravet (Hamiltons princip).

I slutändan så handlar fysiken om att beskriva naturen med hjälp av matematiken. Någonstans i botten av teorin måste vi göra antaganden efter vad vi observerar. Om vi väljer att göra antagandet att "Naturen ser ut att följa Newtons ekvation" eller antagandet "Naturen ser ut att följa Hamiltons princip" spelar ingen roll, det bygger fortfarande på vad vi observerar.

Svara Avbryt
Close