Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm




Скачать 230.14 Kb.
НазваниеЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
страница2/3
Дата публикации08.03.2013
Размер230.14 Kb.
ТипЛекция
litcey.ru > Математика > Лекция
1   2   3

^ Из описанного следует, что сила инерции, препятствовавшая ускоренному движению тела, превращается в силу, движущую автомобиль в фазе его равномерного движения. Так что при переходе тела от ускоренного движения к равномерному, сила инерции  никуда не исчезает, она меняет своё направление на противоположное и превращается в силу, не тормозящую движение тела, а поддерживающую это движение. В результате главное условие равномерного движения тела выражается таким равенством
(9)
Когда водитель выключает передачу, то  и уравнение (8) становится таким
. (10)
Если выключить коробку передач автомобиля, движущегося равномерно (8), то активная сила  исчезнет (рис. 2, b) и остаются две противоположно направленные силы: сила инерции  и сумма сил механических сопротивлений движению  (рис. 3, b). Создаётся впечатление, что состояние равномерного и прямолинейного движения автомобиля должно сохраняться, но, так как силы сопротивления движению автомобиля не постоянны и могут принимать значения меньшие и большие средней величины, то сила инерции становится меньше и автомобиль начинает двигаться замедленно. Фазу замедленного движения описывает 3-й закон механодинамики.

Поскольку сила инерции не имеет источника, поддерживающего её постоянное значение, то она оказывается меньше сил сопротивления движению () и автомобиль, начиная двигаться замедленно (рис. 3, b), останавливается (рис. 3, a, точка С). С учётом этого есть основания назвать силу инерции пассивной силой, которая не может генерировать ускорение, так как сама является следствием его появления.



Рис. 3. Схема сил, действующих на замедленно движущийся автомобиль
Таким образом, надо чётко представлять направленность сил, действующих на автомобиль, при переходе его от равномерного движения к замедленному. Сила инерции (рис. 3, b) в этом случае не меняет своего направления, а появившееся замедление , генерируемое силами сопротивления движению, оказывается направленным противоположно силе инерции.

Таким образом, если автомобиль переходит от равномерного движения к замедленному, то прежня сила инерции  и силы сопротивления движению  не меняют своих направлений. Сила инерции не генерирует ускорение, а неравномерность сил сопротивления приводит к постепенному уменьшению силы инерции  и тело останавливается [2].

. (11)
Это и есть математическая модель ^ 3-го ЗАКОНА механодинамики. Он гласит: замедленное движение твёрдого тела управляется превышением сил сопротивления движению над силой инерции.

Обратим внимание на то, что расстояние  движения автомобиля с ускорением меньше расстояния движения с замедлением  (рис. 3, a). Обусловлено это тем, что на участке  величина сил сопротивлений  при разгоне автомобиля больше сил сопротивлений при замедленном движении за счёт того, что при замедленном движении выключен двигатель и коробка передач. Это - главная причина экономии топлива при езде с периодическим выключением передачи.

4-й закон механодинамики не отличается от соответствующего закона динамики Ньютона. Он сохраняет свою прежнюю суть (равенство действия противодействию) и формулировку. Силы, с которыми действуют друг на друга два тела (рис. 4), всегда равны по модулю и направлены по прямой, соединяющей центры масс этих тел, в противоположные стороны. Поскольку , то  или

 (12).


Рис. 4. Схема контактного взаимодействия двух тел
То есть ускорения, которые сообщают друг другу два тела, обратно пропорциональны их массам. Эти ускорения направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны. Следует особо отметить, что четвёртый закон механодинамики отражает взаимодействие тел, как на расстоянии (взаимодействие Земли с Луной), так при непосредственном контакте (рис. 4). На рис. 4 показано, что в момент контакта тел A и B силы  и  их взаимодействия равны по величине и противоположны по направлению. При этом обе силы  и  являются силами внешнего воздействия и появляются одновременно. Силы инерции  и  также равны по величине и противоположны по направлению.

5-й закон механодинамики – следствие её первого закона. При одновременном действии на тело или точку нескольких сил сопротивления движению  ньютоновское ускорение  материальной точки или тела оказывается равным геометрической сумме замедлений, приходящихся на долю каждой из сил сопротивления движению . Учитывая, что в уравнении (3)   - геометрическая сумма замедлений, приходящихся на долю всех сил сопротивлений , кроме силы инерции , то есть , имеем
. (13)
Это - математическая модель 5-го ЗАКОНА механодинамики. Он гласит: при ускоренном движении твердого тела ньютоновское ускорение, формируемое ньютоновской силой, равно сумме замедлений, формируемых всеми силами сопротивлений движению, в том числе и силой инерции.

Связь между кинетической энергией  равномерно движущегося тела и его мощностью  следует из работы силы, совершаемой при его равномерном движении за одну секунду.
 (15)

Представленная информация однозначно указывает на ошибочность совокупности законов динамики Ньютона и требует немедленного перехода к преподаванию новой совокупности законов, описывающих механические движения тел, называемой «Механодинамика».

Динамика Ньютона родилась в 1687 году, и до сих пор не позволяла рассчитывать момент, вращающий Землю вокруг Солнца и силу инерции, движущую Землю по орбите. Главная причина этого заключается в том, что Земля вращается вокруг Солнца почти равномерно, что соответствует первому закону динамики Ньютона, который не имеет математической модели для описания равномерных движений. Законы механодинамики решают эту задачу элементарно.

Кинетическая энергия орбитального вращения Земли равна (рис. 5)
. (16)


Рис. 5.
Вполне естественно, что кинетическая энергия нашей планеты в орбитальном движении за одну секунду генерирует мощность, численно равную её кинетической энергии, то есть

. (17)
Поскольку угловая орбитальная скорость Земли равна , то орбитальный инерциальный момент, вращающий Землю вокруг Солнца, равен
. (18)
Учитывая радиус орбиты , находим силу инерции, движущую Землю по орбите

. (19)
Отметим, Исаак Ньютон опубликовал свой обобщающий научный труд «Математические начала натуральной философии» в 1687г., а сила инерции, движущая Землю по орбите вокруг Солнца, рассчитана лишь в 2011г. Обобщённо итоги описанного можно представить в таком виде.

1. Все виды движений материальных объектов имеют минимум две фазы движений: ускоренную и замедленную, а максимум три: ускоренную, равномерную и замедленную.

2. Равномерное и замедленное движения твердых тел всегда являются следствиями их ускоренного движения;

3. В Природе и человеческой практике чаще встречаются три фазы движения материальных объектов: ускоренная, равномерная и замедленная;

4. В ускоренной фазе движения материального объекта, сила инерции препятствует его движению;

5. В фазе равномерного движения сила инерции направлена в сторону движения и является силой, способствующей равномерному движению объекта;

6. В фазе замедленного движения сила инерции, является главной силой, движущей объект, который постепенно останавливается, так как силы сопротивления движению больше силы инерции;

7. Невозможно составить единую математическую модель, описывающую одновременно все три фазы движения материального объекта: ускоренное, равномерное и замедленное; 8. Современный уровень знаний позволяет корректно описать все три фазы движения материального объекта только порознь.
2.4. Механодинамика криволинейного движения материальной точки
Математическая модель, описывающая ускоренное криволинейное движение точки, следует из схемы сил, действующих на криволинейно движущуюся точку, представленных на рис. 6. Опишем кратко силы, действующие на точку, движущуюся ускоренно и криволинейно, и покажем направления их действия (рис. 6).



Рис. 6. Схема сил, действующих на материальную точку,

движущуюся криволинейно и ускоренно
Поскольку движение криволинейное, то при наличии связей нормальная составляющая  полного ускорения  всегда направлена в сторону вогнутости кривой (рис. 6). Направление касательной составляющей полного ускорения  зависит от характера криволинейного движения. Если оно ускоренное, то направления касательного ускорения  и вектора скорости  совпадают (рис. 6).

При ускоренном криволинейном движении на материальную точку действует ньютоновская (движущая сила) , сумма сил сопротивления , направленная противоположно движению, касательная  и нормальная  составляющие полной силы инерции .

Вектор ньютоновской силы  направлен вдоль вектора полного ускорения  в сторону вогнутости кривой. Он раскладывается на две составляющие: нормальную  и касательную . Поскольку касательная сила инерции  направлена противоположно ускорению  и генерирует замедление , то нормальная составляющая  силы инерции всегда направлена от центра кривизны траектории вдоль радиуса кривизны. Таким образом, уравнение сил, действующих на ускоренно движущуюся материальную точку вдоль касательной к криволинейной траектории, запишется так [2]
 (20)

или

 . (21)
Уравнения (20) и (21) аналогичны уравнениям сил, действующих на ускоренно движущееся тело при прямолинейном движении (2). Для решения этого уравнения необходимо знать касательное ускорение и замедление . Чтобы определить их надо знать, прежде всего, уравнение движения точки. В рассматриваемом случае оно задаётся в естественной виде

. (22)
Зная уравнение движения точки (22), находим её скорость
 (23)

и касательное ускорение

. (24)

Модуль нормального ускорения  определяется по формуле
 , (25)

где - радиус кривизны траектории.

Модуль инерциального замедления  можно определить только в том случае, когда будет известна сумма сил сопротивлений , действующих на точку. Величина  определяется экспериментально. Зная её, находим замедление , формируемое касательной составляющей силы инерции (рис. 6).
 . (26)
Из этого уравнения следует, что замедление , приходящееся на долю сил сопротивления , равно

 (27)

или

 . (28)
Таким образом, новые законы механодинамики позволяют корректно описать процесс криволинейного ускоренного движения материальной точки. Приступим к описанию равномерного криволинейного движения точки.

При равномерном криволинейном движении точки касательное ускорение равно нулю, но касательная сила инерции , действовавшая на точку в период, когда она двигалась ускоренно, перед переходом к равномерному движению, никуда не исчезает. Она изменяет своё направление на противоположное (рис. 7).



Рис. 7. Схема сил, действующих на материальную точку при равномерном криволинейном движении

В результате сумма касательных сил, действующих на материальную точку, запишется так

 (29)

или

(30)

где - постоянная сила, движущая точку по кривой с постоянной по модулю скоростью .
Напомним, что сумма сил сопротивлений  движению точки – величина экспериментальная. Так как скорость криволинейного движения точки в этом случае – величина постоянная , то касательная составляющая её полного ускорения  равна нулю  и остаётся одно нормальное ускорение , и противоположно направленная центробежная сила инерции  (рис. 7).

Физическая суть уравнения (29) заключается в следующем. Движущая касательная сила  преодолевает все сопротивления движению , а касательная сила инерции  движет точку равномерно. Таким образом, имеется вся информация, необходимая для определения сил, действующих на материальную точку, движущуюся криволинейно и равномерно.

При переходе материальной точки от равномерного к замедленному криволинейному движению касательная составляющая  активной движущей силы исчезает. Остаётся касательная составляющая  силы инерции и сумма сил  сопротивлений движению, которая генерирует замедление  (рис. 8).


Рис. 8. Схема сил, действующих на точку при её криволинейном замедленном движении
Поскольку сумма сил  сопротивления движению больше касательной силы инерции , которая не генерирует ускорение, то и замедление , соответствующее силе  и совпадающее с её направлением, формирует вместе с нормальной составляющей ускорения  полное замедление , направленное с левой стороны нормальной оси  (рис. 8). Одинаковая размерность ускорения и замедления  даёт нам право складывать их геометрически (рис. 8).
1   2   3

Похожие:

Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
Теперь у них есть возможность присвоить эти названия зримым структурам осколкам ядер, которые оставляют следы в экспериментах на...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconФизический смысл тепла и температуры канарёв Ф. М. Десятая лекция...
Происходит это потому, что элементарный носитель тепловой энергии – фотон существует в рамках Аксиомы Единства, а теоретики пытаются...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm
Анонс. В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции – экспериментальный фундамент существующей...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconНовая первая лекция аксиомы единства
Представим эту информацию в виде лекций главного судьи достоверности научных знаний – аксиомы Единства. Изучение цикла её лекций...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЭволюция теорий атома канарёв Ф. М. Четвёртая лекция аксиомы Единства Анонс
Анонс. Формирование научных представлений о структуре атомов – наиболее сложный процесс познания микромира
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconЛекция аксиомы единства канарёв Ф. М
Природы начал рождать элементарные частицы и формировать материальный мир, состоящий из протонов, нейтронов и электронов, которые...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconВторая лекция аксиомы единства
Анонс. Главный принцип научного поиска – установление начала формирования изучаемого физического процесса или явления
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconДевятая лекция аксиомы единства
Понятия тепло и температура самые неопределенные в современной науке. Физическая суть этих понятий определилась лишь в новой теории...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconКомментарии читателей к дискуссии плазара с канарёвым канарёв Ф. М
Чтобы прояснить ситуацию в понимании физической сути аксиомы «Единства пространства, материи и времени», мы обратились к нашим читателям...
Лекция аксиомы единства канарёв Ф. М. kanarevfm iconСедьмая новая лекция аксиомы единства
Анонс. Научные достижения человечества по формированию, передаче и приёму электронной информации – фантастика, полученная, главным...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница