Ведро Ньютона

Ведро Ньютона — это простой физический эксперимент, которому даны различные объяснения, исходя из различных модельных представлений о пространстве и времени.

Эксперимент

Аналогичный эксперимент, в котором вокруг проходящей через центр тяжести вертикальной оси вращается плоская прозрачная кювета с двумя несмешивающимися жидкостями, более лёгкая из которых подкрашена

Настоящий эксперимент проводится в лабораторных или домашних условиях. Берётся ведро, наполняется водой чуть больше половины, к ручке ведра привязывается верёвка и свободно подвешивается к штативу-треноге.

Ведро 10 раз поворачивают вокруг вертикальной оси, верёвка при этом скручивается, за счёт чего несколько укорачивается. Затем ведро отпускается. Под действием силы тяжести и моментов сил упругости со стороны верёвки ведро с водой раскрутится в обратную сторону вокруг той же вертикальной оси.

В первоначальные моменты времени, когда мы отпускаем ведро, вода в ведре неподвижна, и её свободная поверхность горизонтальна, а ведро начинает вращаться. В последующие моменты времени, в результате действия моментов сил вязкого трения, вода начинает вращаться вместе с ведром, и свободная поверхность воды принимает вогнутую форму: вода устремляется от оси вращения к стенкам ведра, и уровень воды у стенок ведра повышается.

Интерпретации результатов опыта

• Основоположник классической механики Исаак Ньютон различал относительное и абсолютное движение.

• Эрнст Мах отрицал наличие абсолютного движения и давал объяснение настоящего опыта на основе принципа, названного его именем.

• Согласно принципу эквивалентности, лежащему в основе общей теории относительности Альберта Эйнштейна, силы гравитации эквивалентны силам инерции, возникающим при переходе из инерциальной системы отсчёта в неинерциальную. Таким образом, силы гравитации, действующие в некой точке пространства-времени, всегда могут быть устранены переходом в инерциальную систему отсчёта. Однако устранение сил гравитации во всём реальном пространстве-времени невозможно, поскольку в искривлённом пространстве-времени системы отсчёта могут быть инерциальными только локально.

См. также

• Механическое движение
• Инерция
• Вращение
• Парадокс Эренфеста

Литература

• Исаак Ньютон. Математические начала натуральной философии. Перевод с латинского и примечания А. Н. Крылова. М.: Наука, 1989. 688 с. ISBN 5-02-000747-1. Серия: Классики науки.
• Э. Мах. Механика. Историко-критический очерк. — Ижевск 2000. 456 с.
• Шаблон:Книга:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.: Теория поля