Номер 3, страница 61 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 5. Законы движения. Параграф 14. Первый закон Ньютона — закон инерции - номер 3, страница 61.

Условие.

3. Нельзя ли первый закон Ньютона вывести путем логических рассуждений? экспериментально?

Решение.

Этот вопрос касается самой природы физических законов. Первый закон Ньютона (закон инерции) является фундаментальным постулатом, а не теоремой, которую можно доказать. Рассмотрим обе части вопроса.

Можно ли вывести первый закон Ньютона путем логических рассуждений?

Первый закон Ньютона не может быть выведен исключительно с помощью логики, без опоры на опыт. Физические законы — это не математические аксиомы или теоремы, а обобщения наблюдаемых явлений природы. На протяжении веков, до работ Галилея и Ньютона, "логичными" считались представления Аристотеля, согласно которым для поддержания движения тела с постоянной скоростью требуется постоянная сила. Этот вывод был основан на повседневных наблюдениях, где всегда присутствует трение.

Закон инерции — это результат гениального прозрения, основанного на мысленных и реальных экспериментах, в которых было сделано предположение об идеальной ситуации — отсутствии внешних сил. Таким образом, это не логический вывод, а основной принцип (постулат), который кладется в основу механики. Его правильность подтверждается не логическим доказательством, а соответствием всех следствий, вытекающих из него, реальным экспериментам.

Ответ: Нет, первый закон Ньютона нельзя вывести исключительно путем логических рассуждений. Это фундаментальный закон природы, постулат, который является обобщением наблюдений и опыта.

Можно ли вывести первый закон Ньютона экспериментально?

Напрямую и абсолютно точно подтвердить первый закон Ньютона в одном эксперименте невозможно. Причина в том, что в реальных земных условиях невозможно полностью устранить все внешние силы, действующие на тело (силу трения, сопротивление воздуха, гратационное притяжение других тел). Мы не можем создать ситуацию, где равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была бы в точности равна нулю.

Однако закон инерции был установлен путем экстраполяции результатов реальных экспериментов. Наблюдая за движением тел при уменьшении внешних сил (например, движение шайбы по гладкому льду или на столе с воздушной подушкой), можно заметить, что их движение становится все более близким к равномерному и прямолинейному. Мысленно продолжая этот процесс до полного исключения внешних сил, мы приходим к формулировке первого закона Ньютона. Таким образом, закон является идеализацией, основанной на огромном количестве опытных данных.

Косвенным и самым мощным подтверждением справедливости первого закона является успех всей классической механики, построенной на его основе. Все ее предсказания, от движения планет до работы механизмов, блестяще согласуются с экспериментом.

Ответ: Нет, первый закон Ньютона нельзя вывести напрямую из одного эксперимента, так как невозможно создать условия полного отсутствия внешних сил. Он является идеализацией и обобщением множества экспериментов, в которых стремятся минимизировать эти силы. Его истинность подтверждается всей совокупностью следствий, вытекающих из законов Ньютона, и их соответствием опыту.