Санки, вид из поезда., физика, закон сохранения энергии Опции

[SlvBuz]

Задачка заставляет задуматься, а кого-то и в ступор вводит.
Санки сначала стоят, потом съезжают с горы высоты H и катятся без трения и сопротивления воздуха со скоростью V относительно земли. Все хорошо потенциальная энергия mgH перешла в кинетическую mV^2/2.
Теперь понаблюдаем эту ситуацию из другой инерциальной СО, а именно поезда, который едет со скоростью V. В ней сначала санки имели и потенциальную энергию и кинетическую, а съехав с горы, потеряли и ту и другую. Что же это. Закон сохранения энергии перестал работать что ли?
Можно открыто обсуждать.

Сообщение было отредактировано SlvBuz: 26.3.2014, 13:33

[SlvBuz]

Если вы поступали так же, как я, то это сообщение как раз для вас.

До недавнего времени времени я эту задачу решал вот так:
Выкидывал модель "санки и силы, действующие на них" и брал другую - замкнутая система "Земля-санки"
Преходил в другую систему отчета (некую абсолютную) и показывал, что в ней в первом случае (без поезда) от санок земле передается ничтожно малая часть кинетической энергии, а в случае с поездом - уже достаточно существенная. На том и успокоился.

Но почему я не смог в рамках "простой" модели, где земля есть система отчета, решить эту задачу. Что криминального произошло, когда я сел в этот чертов поезд? Я ушел в микромир, и мне теперь нужна квантовая физика? Нет. Может поезд - не инерциальная система отчета? Нет, он движется равномерно и прямолинейно. Ответ один: я не смог решить задачу в рамках предложенной модели, потому что, простите, нихрена вразумительного я сказать не могу. И от успокоения моего не осталось и следа.
Как вообще решают школьники такие задачи? Например, есть санки, гора и трение. Сначала энергия санок - mgH, потом - 0. Почему? Ответ: сила трения совершила отрицательную работу, которая уменьшила полную механическую энергию санок. Вроде не понадобилось нам для этого систему отчета менять. Работает модель-то.

Короче, ставим жесткие условия. Ответ разрешен в следующих двух видах:
1 Энергия санок уменьшилась потому что ... (и школьные рассуждения как в примере сверху)
2 Данная модель, в случае с поездом теряет свою жизнеспособность, потому что ...(ответ "нам так удобнее" не принимается)
Подумайте, если в этих рамках вы решите задачу, то вот это будет честное решение.

Сообщение было отредактировано SlvBuz: 30.3.2014, 13:47