MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Альтернативный Кориолис
Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (30.10.2016)
Просмотров: 102 | Комментарии: 13 | Рейтинг: 1.0/1
Всего комментариев: 13
avatar
0
1
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Действие силы Кориолиса подобно задаче в механике движение тела по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Разница в том что изначально плоскость горизонтальна. При приложении силы плоскость наклоняется. Как только тело приходит в движение плоскость возвращается в горизонтальное положение. Чтобы движение имело постоянный характер нужно нужно поступательно наращивать силу. Это относится для свободной системы вращения при движении тела к центру вращения.
Как возникает истинная сила Кориолиса вы сдесь довольно таки доходчиво обьяснили. От себя добавлю лиш некоторые соображения.
Работа по перемещению тела по радиусу производится при переменной силе. При перемещении тела к центру мы увеличиваем центро стремительную силу за счет внешней силы. При движении тела от центра мы уменьшаем центростремительную силу и работу совершает центробежная сила. При перемещении тела по радиусу к центру мы совершаем в основном силовую работу по увеличению центробежной силы действующей на тело и параллельно мы производим динамическую работу по увеличению линейной скорости движения тела по окружности.
При движении тела к центру вращения увеличение угловой частоты вращения а вместе с тем и центробежной силы происходит от двух факторов. 1 геометрический по закону сохранения момента импульса. 2 увеличение линейной окружной скорости. Со вторым фактором не все так однозначно.
Представьте вы едите на автомобиле с постоянной скоростью по широкой трассе и совершаете маневр по перестройке из крайнего правого ряда в крайний левый. В промежутке времени выполнения этого маневра скорость автомобиля не меняется а вот скорость движения вдоль трассы уменьшается. Чем ближе угол пересечения трассы к прямому тем меньше будет скорость движения вдоль трассы. Что то подобное наблюдается и в круговом движении при изменении радиуса.
продолжение следует
avatar
0
3
Здравствуйте, Леонид!

По первой части с вашим образным представлением можно согласиться, за исключением одного момента. "Геометрический фактор" увеличения угловой скорости не имеет никакого отношения к закону сохранения момента импульса. Он мог бы быть возможным, исключительно благодаря закону сохранения импульса. Почему мог бы, да потому что в реальной действительности импульс во вращательном движении с переменным радиусом никогда не сохраняется. Поэтому в классической физике, как раз и придумали пресловутый закон сохранения момента импульса. Но самое возмутительное, что его поставили в один ряд с законом сохранения импульса. Это не соответствует действительности, а только всё запутывает. Вот и вы тоже попали в эти ложные сети классической физики. Может быть просто поторопились и не нашли быстро (навскидку) подходящего понятия?

Нет никакого момента импульса и соответственно закона по его сохранению. Есть второй закон Кеплера и постоянная Кеплера, которая характеризует процесс преобразования видов вращательного движения по радиусу в отсутствие прямого тангенциального воздействия. В этом процессе не сохраняется ни энергия, ни импульс. Сохраняется лишь функциональная зависимость угловой скорости от квадрата радиуса, из которой можно получить постоянную Кеплера. Подробный вывод этой зависимости у меня приведён. Из него видно, что постоянная Кеплера не имеет никакого отношения ни к импульсу, ни тем более к закону его сохранения. Поэтому, так называемый классический закон сохранения момента импульса, в котором незаконно употребляется термин "импульс" есть не что иное, как словоблудие, которое в физике не допустимо.

Посудите сами. В законе сохранения импульса сохраняется импульс двух разных масс, это очень важно для закона сохранения импульса и энергии. А постоянная Кеплера действительна и без массы вообще. Математически она просто сокращается, т.к. в обеих частях закона Кеплера масса одинаковая. Конечно же, импульса без массы не бывает, но в закон Кеплера можно подставить абсолютно любую массу или в соответствии с законом сохранения истины вообще ничего не подставлять. При этом истина не изменится. А это означает, что никакого сохранения импульса в законе Кеплера не происходит. Дело в том, что импульс одной и той же массы (причём любой массы) может сохраняться только в отсутствие взаимодействий. Об этом же свидетельствует и закон сохранения энергии. Но в классической лжединамике вращательного движения, так называемый момент импульса сохраняется именно во взаимодействии, сопровождающемся изменением энергии одиночной массы. Отсюда следует совершенно естественный вывод:

Момент импульса не имеет никакого отношения к импульсу и к массе вообще. Для закона Кеплера вполне достаточно выражения без массы и, следовательно без импульса: (V1 * r1 = V2 * r2) или (r1 / r2 = V2  / V1) или (r12 / r22 = ω2  / ω1). Умножение обеих частей закона Кеплера на массу, да ещё и закрепление этого умножения в новой переменной " момент импульса" это есть не что иное, как нарушение самого главного закона природы - Закона сохранения истины.   А это значит, что никакого момента импульса в природе не существует. Это всего лишь словоблудие классической физики.
avatar
0
2
добавлю Если во время выполнения маневра ускорить автомобиль то уменьшение скорости вдоль трассы можно скомпенсировать и даже увеличить скорость (в зависимости под каким углом будет пересекаться трасса ) но тогда по левой полосе автомобиль будет иметь скорость состоящей из суммы скоростей до маневра и добавленной во время маневра.
В свободном круговом движении приращение угловой скорости геометрического характера происходит пропорционально изменению радиуса и не зависит от скорости его изменения . По скорости увеличения радиуса я думаю есть ограничения. Она должна быть меньше линейной окружной скорости на данный момент. Иначе тело будет не тормозится а ускорятся и похоже может получится вращение в другую сторону. Там мы еще не бывали.
Приращение линейной круговой скорости думаю сильно зависит от скорости уменьшения радиуса. От приращения линейной круговой скорости зависим и приращение центробежной силы. Если мы будем уменьшать радиус с малой скоростью то переходная траектория движения тела будет пересекать мгновенные переходные геометрические окружности под малым углом то приращение угловой скорости зависящей от приращения линейной скорости а от этого и центробежной силы будет происходить более или менее пропорционально изменению радиуса. Если мы будем уменьшать радиус с большой скоростью то переходная траектория будет пересекать мгновенные окружности основного центра под большим углом . От этого приращение линейной окружной и связанных с ней угловой скорости и центробежной силы будет меньше зависеть от уменьшения радиуса. Но при этом появляется динамическая составляющая по ускорению тела по радиусу и его пробег по инерции в конце пути. В любом случае тело должно войти в конечную окружность по касательной. По моему мнению неважно с какой скоростью была произведена работа по уменьшению радиуса вращения. При изначально одинаковых параметрах кругового движения результат по приращению линейной окружной скорости будет одинаков.
avatar
0
4
По поводу автомобиля. Можно так ускорить автомобиль, что не только не уменьшиться его скорость вдоль трассы, но и угловая скорость его поворота будет сохраняться, например, постоянной. А это уже есть не что иное, как классическая модель явления Кориолиса, в которой круговая линейная скорость очень зависит от радиальной скорости в любом её направлении, хоть от центра, хоть к центру. Правда ускорение окружной скорости будет определяться только половиной классического ускорения Кориолиса. При этом истинная сила Кориолиса никакого ускорения не даёт вообще, т.к. она полностью компенсируется половиной поддерживающей силы. В этом случае, Ньютон сказал бы, что ни того, ни другого вообще нет. Вот и получается, что даже в классической модели явления Кориолиса "двойки" нет ни в выражении для силы Кориолиса, ни в выражении для ускорения Кориолиса.

Что касается независимости изменения угловой скорости от радиальной скорости при, как вы говорите, геометрическом характере этого изменения, то эта независимость только теоретическая, т.к. без участия прямых тангенциальных сил (прямых закручивающих сил) это в реальной действительности не возможно. Такое возможно только в соответствии с законом Кеплера, в котором неявные тангенциальные силы, конечно же, есть, но время их действия регулируется радиальными силами. Чем больше радиальная скорость, тем меньше время действия неявных тангенциальных силы и наоборот. Поэтому угловая скорость не зависит от величины радиальной скорости, а зависит только от величины радиуса, но зато от его квадрата. Вы об этом говорите в принципе правильно, только объясняете это крутизной спирали (ваш угол пересечения), и забыли про квадрат радиуса. Зависимость действительно пропорциональная, только обратная и квадратная.

И последний ваш вопрос насчёт максимальной радиальной скорости. Обратного вращения не будет при любой радиальной скорости. А ограничивается величина радиальной скорости при радиальном движении от центра не величиной окружной скорости, а запасом инерции (энергии) окружного движения. Как только вся инерция будет израсходована, тело просто остановится, а точнее начнутся беспорядочные колебания в радиальных направлениях.
avatar
5
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Сдесь выскажу мысли по поводу окружного движения с постоянной угловой скоростью.
Я считаю если сдесь создается истинная сила Кориолиса то ее компенсировать можно только силой. Но тогда это будет законсервированная сила. Сдесь такого быть не может. Возьмем тот же ползун на направляющей. Направляющая в круговом движении при бесконечной массе имеет бесконечную кинетическую энергию и изменить ее невозможно. Связь ползуна с центром создадим через динамометр. Плоскость вращения ползуна разобьем на окружности с разными энергетическими уровнями. И центру энергетика уменьшается от центра возростает. Ползун находится на энергетическом уровне радиуса r. Чтобы переместить ползун на r - дельта r нужно к ползуну приложить центростремительную силу уровня r +дельта r. Чуток натянем динамометр к центру. Показания динамометра уменьшились. Чтобы вернуть ползун на прежнее место нужно уменьшить центростремительную силу до уровня r -2дельта r. Если при движении динамометра к центру мы пытались натянуть пружину теперь движением от центра ослабим. Показания динамометра возросли. Думаю происходит следующее. При возникновении движения к центру (за счет внешней силы )за счет разницы кинетических энергии верхнего и нижнего уровней линейного окружного движения ползуна производится работа по перемещению ползуна по направляющей к центру посредством отражения от направляющей. При движении ползуна от центра первичное движение задается за счет центробежной силы. (поплыл ). Похоже движение ползуна происходит чисто за счет центробежной силы а процес передачи энергии движения от направляющей ползуну сдерживает движение ползуна от центра. Все происходит на дискретном уровне. В данном окружном движении истинная сила Колориеса и классическая проявляются не в паре а последовательно в пределах одного дискретного цикла.
avatar
0
6
Здравствуйте, Леонид!

Если под законсервированной силой вы понимаете статическое напряжение, которое без расконсервации может якобы неограниченно накапливаться и мешать явлению Кориолиса, то вы ошибаетесь.

При движении от центра тормозящее действие накапливающегося напряжения компенсируется ускоряющим действием поддерживающей силы. При движении к центру ускоряющее действие накапливающегося напряжения, наоборот, тормозится противоположным действием поддерживающей силы. И в том и в другом случае после перехода тела к следующей точке на радиусе, напряжение в прежней точке разряжается в пространство за счёт микроколебаний, напряженной, но отпущенной области и рассеивается в пространстве в виде теплового излучения. То же самое происходит и без поддерживающей силы. Так что никаких проблем с энергетикой напряжения, которое нарушало бы известный процесс явления Кориолиса, как с поддерживающей силой, так и без неё, я не вижу.

Процесс передачи движения от направляющей к ползуну не может сдерживать его движение ни от центра, ни к центру, т.к. это мешающее, по вашему мнению, действие тут же прекращается при переходе к новой точке, а в самом  процессе этого перехода компенсируется поддерживающей силой. Вот и всё.

А насчёт динамометра вы по-моему что-то напутали. При движении к центру его показания должны увеличиваться, а в обратном направлении - уменьшаться. У вас же написано всё наоборот. Или я вас неправильно понял?
avatar
0
7
Здравствуйте Александр Алексеевич!
По поводу динамометра.
Не буду писать формулы формулы зависимости линейной окружной скорости а также центробежной силы от радиуса при постоянной угловой скорости вращения. Зависимость центробежной силы при параллельном изменении как радиуса так и линейной окружной скорости. Без этого мы процесса движения тела по радиусу при постоянной угловой скорости вращения не построим.
avatar
9
Здравствуйте, Леонид!

Вот он ваш ответ. Он почему-то оказался в спаме. Я его теперь вытащил. А по существу - я имел в виду, что при движении к центру центробежная сила увеличивается, значит показания динамометра должны так же увеличиться и, наоборот, при движении от центра.
avatar
0
8
Добрый вечер !
Написал комментарии по сноске ответить . Две попытки сделал но на странице так и не нашел. Куда ушли не знаю. В этом деле профан. Перепишу заново.
На счет сохранения момента импульса вы правы. Он сюда не каким образом не подходит. Это я по незнанию его смысла. Больше подходит для геометрического фактора сохранение количества движения. Импульс вроде как тоже самое но он больше означает конечный результат действия силы.
F =m*а F *t =m*а *t
I =m *v
По даже похоже и это не сохраняется в этом процессе. Помните мы с вами работали по поводу сложения скоростей и несовпадения исходного и конечного энергетического баланса ? В окружном свободном движении при движении тела по радиусу к центру произойдет тоже самое . Посчитаем изначальную энергию системы кругового движения. Посчитаем какую энергию затратили на перемещение тела по радиусу. Сложим. Оценим конечный результат энергетического состояния системы. Он окажется меньше.
По сути сдесь такое же сложение движений как и векторное сложение прямолинейных движений. Если там поддерживающей силой является сила инерции в ответ на боковую силу а заносит тело за счет сохранения количества движения (?) то сдесь поддерживающей силой является центробежная сила инерции а закручивание происходит за счет сохранения количества движения (?). Порадокс состоит в том что если эта система совершит полную работу то она будет равна сумме работ как по раскрутке системы так и движению по радиусу. Законы едины что для прямолинейных движений так и круговых.
Что интересно. Если тело меняет направление движения скажем путем отражения за счет собственного количества движения то никакого искажения не происходит. Но если за счет сторонней силы то идут искажения. В круговом движений происходит дополнительное изменение направления движения .
avatar
0
10
Здравствуйте, Леонид!

Вы правы. Законы динамики Ньютона одинаковы, что для линейного пространственного перемещения, что для вращательного движения. А классическая динамика вращательного движения своими дурацкими моментами чего-то, почему-то их беспардонно искажает. Поэтому у меня и появилась глава о мерном радиане, который решает все вопросы динамики вращения только в рамках динамики Ньютона, без моментов. Но и мерная динамика восстанавливает правомерность динамики Ньютона только в отношении окружного движения. При этом сами затраты на преобразование движения по направлению необходимо учитывать отдельно в виде центробежной силы. А насчёт искажений, то их нет, если, конечно же, учесть все затраты.

Теперь по поводу поддерживающей силы. Конечно же, инерция безусловно может порождать поддерживающую силу. Но в классической интерпретации явления Кориолиса поддерживающей силой является не инерция, и не центробежная сила, а самая обычная внешняя закручивающая сила, которая компенсирует истинную силу Кориолиса и тем самым поддерживает угловую скорость на постоянном исходном уровне. Соответственно при движении от центра вращения классическая поддерживающая сила направлена по окружной линейной скорости, а при движении к центру вращения - против окружной линейной скорости.

Но это, так сказать в чистом виде, т.е. если во вращающей системе отсутствует масса, пространственное положение которой относительно вращающейся системы (её центра) не изменяется. Если такая масса есть, то её инерция так же образует поддерживающую силу, которая однако не в состоянии полностью компенсировать истинную силу Кориолиса и удерживать угловую скорость на постоянном уровне. Это означает, что в классической модели явления Кориолиса всегда есть внешняя закручивающая или тормозящая естественное закручивание, в зависимости от направления радиального движения, поддерживающая сила.
avatar
0
11
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Вы не путайте свободное круговое вращение где при движении к центру как минимум сохраняется линейная окружная скорость а потому возростает угловая частота вращения и по этой причине возростает центробежная сила ,с круговым движением с постоянной угловой частотой. Сдесь при движении к центру угловая частота вращения не изменяется а линейная окружная скорость падает и по этой причине центробежная сила уменьшается. Можно провести не сложный практический опыт на подходящей окошеке. В круговом движении с постоянной угловой частотой вращения все точки радиуса по своим окружностям совершают полный оборот за одно и тоже время. отметьте центр и пробегите не быстро по окружности радиусом примерно полтора метра отсчитывая время. За это же время пробегите по окружности примерно радиуса три четыре метра. Прочувствуйте где вас сильнее уносит от центра. Не подумайте что я смеюсь. Я эти вещи по себе знаю. В детстве набегался.
avatar
0
12
В свободном круговом вращении, т.е. в равномерном вращательном движении нет радиального движения вообще. Но как только вы начнёте сокращать радиус, свободного движения уже не будет. При этом линейная скорость никогда уже не останется прежней. Она будет возрастать  за счёт действия истинной силы Кориолиса. Это приведёт не просто к увеличению угловой скорости обратно пропорционально радиусу, как это было бы при простом гипотетическом сохранении линейной скорости, а к увеличению угловой скорости обратно пропорционально уже квадрату радиуса. А для того чтобы сохранить угловую скорость на прежнем уровне, как того требует классическая модель явления Кориолиса, необходимо прикладывать обычную внешнюю тормозящую закручивающую силу, которая скомпенсирует истинную силу Кориолиса (при движении от центра это будет ускоряющая закручивающая сила).

Но даже при этом линейная скорость сохраняться не будет ни при движении к центру, ни при обратном радиальном движении, т.к. в классической модели явления Кориолиса ставится задача сохранения именно угловой скорости. При этом линейная скорость будет изменяться с линейным ускорением, равным половине классического ускорения Кориолиса с тем или иным знаком в зависимости от направления радиального движения. Не ужели же это не понятно?Ё! Вы же писали, что всё поняли насчёт истинной силы Кориолиса. А я понял, что это пока далеко не так. Я вам советую не торопиться, а хорошо всё продумать.

Но для этого вам необходимо хорошенько изучить явление Кориолиса в соответствии с его истинной природой, которую вы можете уяснить только по моим материалам. Других правильных материалов в отношении явления Кориолиса в современной физике просто не существует, уж поверьте мне или, если не верите, то проверьте. Я для того и разместил свои изыскания в сети, чтобы все, кто заинтересован в истине, мог бы их проверить и аргументированно возразить если не согласен со мной. Но вам для этого, как мне видится, придётся очень постараться, т.к. пока что вы далеки от понимания сути вещей. Я порой даже теряюсь, что вам ответить, настолько ваши замечания невпопад ни в классику, ни в мою альтернативу. Вы уж извините.

Я тоже не смеюсь!Ё!
avatar
0
13
Здравствуйте, Леонид!

Только теперь понял, о чём вы вели речь. Под свободным вращением вы, очевидно, имели в виду массивный плоский стол-карусель, по которому может радиально передвигаться не очень массивное тело. Естественно, что при этом угловая скорость карусели не очень-то изменяется. Но это и есть тот случай, о котором я вам писал, когда поддерживающую силу порождает вращающаяся масса, не изменяющая своё положение относительно центра. В этом случае, безусловно возможен вариант, когда центробежная сила при движении к центру уменьшится. В классической модели Кориолиса всё именно так и происходит. Но почему вы сказали, что я что-то путаю? Я нигде и не говорил обратного. Я лишь возразил вам, что поддерживающей силой является не радиальная центробежная сила в её классическом радиальном понимании, а тангенциальная сила инерции карусели, тормозящая радиальное тело. Только и всего. Но строго говоря, свободного вращения в вашем примере всё же нет. Угловая скорость карусели, хоть и немного, но будет меняться. Так, что это вы путаете свободное вращение, которое всегда равномерное, и несвободное вращение, у которого угловая и линейная скорость меняются, даже если в нём в радиальном направлении движется совсем небольшая часть массы вращающейся системы.
avatar