MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Бред сумасшедшего или бомба для сумасшедшей теоретической механики. Часть I.

Яндекс.Метрика

Вообще говоря, уравнение моментов количественно правильно отражает силу, приложенную к любому произвольному радиусу, приведённую к единичному радиусу-радиану, линейный размер которого равен одному метру. То есть количественно уравнение моментов абсолютно правильно реализует правило рычага, базовое эталонное плечо которого равно метру. Однако правило рычага предусматривает безразмерный поправочный коэффициент к силам в зависимости от радиуса-плеча, на котором они приложены, равный соотношению плеч-радиусов. При этом общая размерность, а значит и само понятие силы, массы и импульса не искажаются не соответствующими этим понятиям размерностями момента силы, момента инерции и момента импульса соответственно.

А вот в уравнении моментов сила из второго закона Ньютона вдруг фактически превращается в работу, хотя и без официального признания этого факта под вывеской момент силы; масса превращается в момент инерции, хотя инертные свойства материи не могут зависеть ни от какого радиуса-окружности и каких-либо других перемещений в пространстве; а импульс превращается в момент импульса, который за счёт радиуса может сохраняться и в незамкнутых системах, хотя это противоречит закону сохранения импульса. При этом вопреки всей логике законов сохранения природы закон сохранения момента импульса ставится в параллель с законом сохранения импульса!Ё!

Из этого следует, что уравнение моментов в его существующем виде не имеет физического смысла. Начнём с того, что уравнение моментов принципиально не может быть применено к криволинейному движению с изменяющимся радиусом кривизны, которое в классической динамике вращательного движения ошибочно называется вращательным движением. Это один из главных абсурдов классической динамики вращательного движения, который влечёт за собой все остальные маразмы классической динамики вращательного движения, подрывающие основы самой же классической физики. Но не будем голословными в этом вопросе и обратимся к классическим же определениям вращательного движения.

Вращательное движение — это движение тела, при котором точки описывают окружности, размещенные в параллельных плоскостях. При этом центры всех окружностей располагаются на одной прямой, которая определяется как ось вращения. В свою очередь окружность – это геометрическое место точек плоскости, равноудаленных от одной ее точки (центра) на расстояние, называемое радиусом. Следовательно, по определению вращательное движение подразумевает только постоянный радиус вращения.

При изменении радиуса происходит преобразование вида вращательного движения по радиусу (см. гл. 3.5). Однако само это преобразование не является вращательным движением в соответствии с его же определением в принципе, т.к. переходная траектория не является окружностью. Но и это ещё не всё. Соотношения углового и линейного перемещений, на которых и основывается связь динамики поступательных перемещений Ньютона с классической динамикой вращательного движения, справедливы исключительно только для постоянного радиуса кривизны, т.к. кривизны с переменным радиусом просто не существует по определению.

Действительно, понятие кривизны определяется выражением:

dφ / dS = 1 / r

где:

dφ – некий фиксированный, т.е. постоянный угол смежности

dS – фиксированная бесконечно малая дуга, на которую опирается фиксированный угол смежности (dφ)

Но, как известно, соотношение двух фиксированных (постоянных) величин так же есть величина постоянная. Следовательно, кривизна, и радиус кривизны могут быть только постоянными величинами по определению. Причём мгновенной кривизны и соответственно мгновенного радиуса кривизны в одной мгновенной точке траектории не существует, т.к. кривизна траектории движения, как собственно и само движение существует только в текущем изменяющемся времени, т.е. в растянутой во времени точке. А это уже вполне реальная по длине и по конфигурации в пространстве траектория.

Застывшего в одной точке времени и застывшего движения и его траектории в точке не существует. Это означает, что все участки переменного криволинейного движения, на которых определяется его кривизна, даже в классической физике по умолчанию фактически усредняются до дуги окружности с постоянным, а вовсе не с мгновенным радиусом кривизны, который фактически предполагает кривизну не имеющей никаких размеров и соответственно никакой кривизны геометрической точки.

Таким образом, по определению вращательного движения и понятия кривизны траектории движения никакого вращательного движения с переменным радиусом, а, следовательно, и динамики вращательного движения с переменным радиусом не может быть в принципе.

Однако и это ещё не всё. Уравнение моментов, как это ни странно, не соответствует даже строго академическому вращательному движению с постоянным радиусом. Вывод уравнения моментов основан на определении работы силы вдоль окружности длиной равной радиусу без учёта затрат на преобразование движения по направлению. При этом дуга окружности эквивалентна обычному поступательному перемещению вдоль прямой линии не зависимо от её кривизны.

Причём поскольку по этой причине радиус кривизны не влияет на динамику перемещения вдоль академически выпрямленной в классической динамике вращательного движения окружности, то обе части уравнения моментов по всем правилам математики, отражающим в конечном итоге физику, в обязательном порядке должны быть сокращены на радиус. При этом уравнение моментов в полном соответствии с Законом Сохранения Истины (см. гл. 2.1.) естественным образом превращается в обычный второй закон Ньютона.

Это означает, что динамика академического вращательного движения с постоянным радиусом определяется в полном соответствии с динамикой Ньютона, без искажения физического смысла её физических величин: силы, массы и импульса бессмыслицей момента силы, момента инерции и момента импульса соответственно в классической динамике вращательного движения.

Очевидно, что динамика произвольного криволинейного движения, которое академически может быть представлено в виде совокупности разных вращательных движений с разными постоянными средними радиусами, также легко может быть определена в рамках динамики Ньютона. Для этого необходимо только определить базовое, т.е. эталонное вращательное движение, к ньютоновской динамике которого при помощи правила рычага может быть легко приведена динамика вращения с любым произвольным радиусом. Причём, совершенно очевидно, что в единой динамике Ньютона должен быть и единый эталон, как для поступательного, так и для углового перемещения. Однако в классической физике такого единого эталона нет!

В радиальной системе координат в которой фактически и определяются угловые параметры классической динамики вращательного движения, кроме линейного метра применяется эталон углового перемещения – радиан. Это угол опирающийся на дугу окружности, равную радиусу. При этом эталонным в классическом радиане является только сам угол, который, однако, может опираться на радиус любого произвольного, а вовсе не эталонного размера. Следовательно, эталон угла в классической физике фактически является строго индивидуальным для каждого радиуса по своим линейным размерам, т.е. резиновым по отношению к единичному эталону поступательного перемещения метру.

Таким образом, в классической физике нет единого эталона измерения пространства в отношении углового и линейного поступательного перемещения.

Как известно, число или цифра при линейных мерах пространства - метрах, содержащихся в произвольном линейном размере, фактически является безразмерным коэффициентом пропорциональности, кратным линейным (л) метрам (Кл). При этом длина пространства в размерности [м] равна численному значению коэффициента пропорциональности (Кл). Классический же единичный угловой радиан опирается на растяжимый, т.е. фактически резиновый не эталонный метр-радиус с коэффициентом растяжимости (Кр), что и привело к абсурдам классической динамики вращательного движения и к её физической и количественной несовместимости с динамикой Ньютона.

В уравнении моментов коэффициент растяжимости (резиновости (Кр)) ньютоновского метра выносится из индивидуальной размерности радиана в резиновых [м] и смешивается в едином произведении с коэффициентом кратности (Кл) для твёрдых метров естественных физических величин динамики Ньютона, которые умножаются на радиус фактически по правилу рычага. При этом фактически предпринимается попытка приведения углового и поступательного перемещение к единому общему эталону, т.к. в размерности радиана после этого вынесения остаётся только его твёрдая основа – такой же твёрдый ньютоновский метр, который лежит в основе и физических величин динамики Ньютона.

Но тогда при общем (Кл) для одних и тех же твёрдых метров должна остаться только одна их общая твёрдая размерность [м]. Однако в уравнении моментов сохранены две твёрдые размерности [м]. Это как раз и подтверждает, что классическая физика даже на твёрдые угловые и поступательные метры смотрит, как на разные по физическому смыслу физические эталоны. Причём сохранение двух, хотя и одинаковых размерностей в итоговых величинах после вынесения (Кр) из размерности радиана, фактически только количественно свело приведение углового и поступательного перемещения в соответствии с правилом рычага к единому эталону. При этом качественно, т.е. физически противоречие между уравнением моментов и вторым законом Ньютона, так не было устранено.  

В результате, в уравнении моментов появились искусственные физические величины, не только отличные от естественных физических величин динамики Ньютона, но и прямо противоречащие им, что также подтверждает фактическое отсутствие в классической физике единого эталона угловых и поступательных перемещений, т.к. любые новые физические величины образуются только на основе новых физических эталонов. Приведём эти искусственные физические величины:

I = m * r2 [кг * м2]

М = F * r [н * м]

L = m * V * r [кг * м2 /с]

Классическая физика считает эти величины аналогами массы, силы и импульса соответственно. Однако эти мнимые аналоги имеют разные размерности, а, как известно физический смысл физических величин отражается в их размерности. Следовательно, они не только не являются аналогами физических величин динамики Ньютона, но и принципиально искажают их ньютоновский физический смысл, т.к. двух истин с одинаковым названием, но разным физическим смыслом не может быть в принципе.

Это фундаментальная ошибка классической физики и классической динамики вращательного движения, которая противоречит динамике Ньютона и тем самым подрывает основы всей теоретической механики.

Поскольку само по себе пространство не зависит от систем отсчёта, а все его измерения, как поступательного, так и углового перемещения, как показано выше, непосредственно привязаны к линейному размеру пространства, то в физике должен быть единый эталон, как для поступательного, так и для линейного эквивалента углового перемещения. При этом, поскольку в классическом эталоне угла - радиане радиус фактически является резиновым, т.е. не постоянным линейным размером эталонного угла, то совершенно очевидно, что единый мерный эталонный радиан, должен опираться на дугу окружности с радиусом в один постоянный линейный поступательный метр. С введением в физику единого эталона для угловых и поступательных перемещений всё становится на свои места естественным образом.  

Как известно одному и тому же угловому перемещению в единое время, но при разных радиусах соответствует и разное пространственное перемещение вдоль окружности. При этом если сила приведена (приложена) к мерному радиану, опирающемуся на дугу окружности в один метр, то для тел, расположенных на разных средних радиусах при одинаковых во времени параметрах углового перемещения и соответственно разных параметрах линейного перемещения в этом же времени изменяется только интенсивность взаимодействия, выражающаяся в разных силах и ускорениях в зависимости от длины плеча-радиуса реального углового перемещения.

Это означает, что единственной необходимостью создания якобы специфической по сравнению с динамикой Ньютона динамики вращательного движения является вовсе не какие-либо принципиальные особенности взаимодействий во вращательном движении, как это фактически следует из классической динамики вращательного движения с её абсурдными для динамики Ньютона моментами. В реальной действительности все отличия реальной динамики вращения от динамики Ньютона заключаются в необходимости учитывать разную интенсивность линейного взаимодействия во времени в зависимости от одинаковой интенсивности изменения угловых параметров на разных радиусах углового перемещения в этом же времени. Однако это легко и естественно осуществляется в рамках обычной динамики Ньютона при помощи правила рычага.

Как мы отмечали выше, само по себе умножение обеих частей второго закона Ньютона на радиус, при помощи которого фактически и получено уравнение моментов, и закрепление этого умножения в новых переменных искажает (изменяет) физический смысл второго закона Ньютона, т.к. при этом в отличие от силы получается уравнение для совершенно другой физической величины – работы. Причём новые переменные уравнения моментов не соответствуют не только второму закону Ньютона, но и работе. При этом истинность уравнения моментов, как для силы, так и для работы в отличие от второго закона Ньютона никто не доказал, что принципиально невозможно, т.к. двух фактически одинаковых по физическому смыслу физических величин: момента силы и работы, но с разным названием и разным физическим смыслом, вкладываемым в эти названия, не может быть в принципе.

С учётом правила рычага и мерного радиана физически абсурдное уравнение моментов естественным образом превращается во второй закон Ньютона для вращательных движений с разными средними радиусами. Назовём условно соотношение плеч радиусов Масштабным Коэффициентом Интенсивности обычного линейного поступательного взаимодействия (Кмки). При этом для того, чтобы не путать угловые и поступательные перемещения, основанные на едином линейном поступательном метре, для мерного радиана, опирающегося на обычный линейный метр, можно ввести подстрочный индекс, например, (рад]). Тогда (Кр = Кмки = Кд = r / rрад).

С учётом сказанного и вновь ведённых обозначений мы легко и естественно приведём уравнение моментов ко второму закону Ньютона при помощи мерного радиана и правила рычага. Для этого достаточно привести произвольный радиус в обеих частях уравнения моментов к мерному радиану, т.е. разделить обе части уравнения моментов на (rрад) и применить к нему правило рычага.

М / rрад = F * r / rрад

Обозначим левую часть (М / rрад), которая теперь физически представляет собой уже не абсурдный момент чего-то почему-то, а обычную ньютоновскую силу, как силу, приведённую к единичному мерному радиану, т.е., как силу, действующую на единичном радиане-радиусе с соответствующим подстрочным индексом (Fрад). При этом в соответствии с правилом рычага в развёрнутом виде правой части уравнения должна быть уже другая сила, действующая на реальном не единичном текущем радиусе (Fт). Тогда в конечном итоге получим обычный второй закон Ньютона для мерной динамики вращательного движения с учётом правила рычага (Кмки):

Fрад = Fт * r / rрад = m * a * Кмки [н]

где (F) – это сила на реальном радиусе

При этом основное уравнение динамики вращательного движения становится полностью аналогичным второму закону Ньютона, от которого оно отличается только масштабным коэффициентом интенсивности рычага и подстрочным индексом приведённого к мерному радиану вращения. Естественно, что физический смысл всех параметров вращательного движения в мерной динамике также сохраняется Ньютоновский.

Поскольку размерность мерной дуги окружного перемещения в радиальной системе координат равна (рад]), то угловая скорость и угловое ускорение в мерной динамике вращения приобретают размерность соответствующих параметров динамики Ньютона:

ωрадрад / с] = ω * r / rрад

εрадрад / с2] = ε * r / rрад

Тогда уравнение мерной динамики вращательного движения можно записать в следующем виде:

Fрад ([кг * мр / с2]) = m * арад = Кмки * m (m [кг]) * (ε [мр / с2]) * r / rр)

Таким образом, задача определения динамики вращательного движения легко и непротиворечиво решается в рамках динамики Ньютона без искажения физического смысла её физических величин при помощи правила рычага и единичного мерного радиана, опирающегося на дугу окружности равную одному метру.

При наличии принципиальной физической аналогии динамики Ньютона с динамикой мерного вращения нет никакой необходимости прятать эту аналогию и в математических символах. Если обозначить угловую скорость и угловое ускорение приведённого вращения символами скорости и ускорения из динамики Ньютона с индексами приведённого вращения (рад), то мы получим не только принципиальную, но и полную внешнюю аналогию. При этом индексы нужны только для того, чтобы различать системы отсчёта углового поступательного и просто поступательного линейного перемещения:

ωрадVрадр / с] = ω * r / rрад

εрад → арад р / с2] = ε * r / rрад

Мерный радиан можно также обозначить как (r0), т.е.:

rрад = r0

Таким образом, в мерной динамике вращательного движения угловая скорость и угловое ускорение, а также сила и работа по физическому смыслу и по размерности полностью аналогичны соответствующим физическим величинам динамики Ньютона, которая является на сегодняшний день единой и единственной динамикой механического движения.

С введением мерного радиана из физики, очевидно, навсегда исчезнут абсурдные теории вроде классической динамики вращательного движения, классической теории явления Кориолиса, классической теории произвольного движения, а также, по всей видимости, квантование микромира и другие необъяснимые сегодня физически алогизмы.

Как мы отмечали выше, физический смысл (Кмки = r / rрад) фактически аналогичен правилу рычага. Распределение сил в рычаге напрямую вытекает из закона Гука для силы упругости (F = - k * x), в котором удлинение упругого тела (x) не является радиусом вращения, как такового. Принцип работы рычага наглядно и исчерпывающим образом поэтапно показан на рисунке (3.5.2 а).

Далее

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (12.11.2015)
Просмотров: 349 | Комментарии: 7 | Рейтинг: 1.0/1
Всего комментариев: 7
avatar
1
Добрый вечер !
Хочу высказать по силам классической механики.
У меня в руках учебник для техникумов автор Е М Никитин Теоретическая механика
Выдержка > В отличии от реальной силы инерции материальной точки ,действующей на тела ,обусловливающие данное ее ускорение ,фиктивную силу инерции материальной точки ,условно прикладываемую к ней самой при применении метода кинетостатики,иногда называют даламберовой силой инерции.
То обстоятельство ,что сила инерции материальной точки в действительности приложена не к ней самой ,а к тем телам ,которые производят изменение ее скорости , необходимо всегда иметь в виду. В противном случае ,если бы равные и противоположные силы Р и Ри были приложены к одной точке ,они всегда бы уравновешивались и изменение скорости данной материальной точки было бы невозможно вообще. <
Из этого я понимаю что инерция тела фиктивна только для метода расчета но что в действительности она существует нужно помнить. Просто ктото оторвался от реали.
Не пойму как они противо поставили равные статическую и динамическую силы и получили ноль движения. Статическая сила действует одинаково как на неподвижное тело так и движущееся в плоть до скорости света. Динамическая сила возникает только при ускорении. Статическая сила создает ускорение и только по этой причине создается равная ей противоположно направленная динамическая сила m *а . Это и есть сила инерции. Чтобы избежать движения тела нужно приложить к нему две противоположно направленные статические или динамические силы но не разные. Но динамическая сила есть сила инерции и появляется она только в результате действия статической силы. Получается динамические силы противопоставить нельзя. Если ошибаюсь поправте меня ?
avatar
0
2
Здравствуйте, Леонид!

На это я вам отвечу следующее: нет ничего более глупого в физике, чем принцип Даламбера. Хотя вру, в классической физике очень много глупостей, и нет никакого смысла посвящать им своё драгоценное время. Лучше заниматься естественным порядком вещей.

У меня в главе 1.2.5 приведена выдержка из книги Гулиа "Удивительная физика", где он описывает какой "казус" произошёл в его практике на защите кандидатской и приводит уравнение тягового баланса ускоряющегося автомобиля в соответствии с принципом Даламбера. Только это казус не для диссертанта, а скорее для самого учёного совета, который посмеялся над самим собой. Какой смысл добавлять в уравнение баланса не существующий в реальной действительности член, тождественно равный нулю, да ещё при этом считать себя очень умным и важным учёным советом?Ё! Разве от нуля что-либо изменится? Конечно же, нет! Вот уж во истину удивительная физика и в ней есть очень удивительные клоуны-профессора!Ё!
avatar
3
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Это однажды гдето уже прочел. После бреда в дальнейшем что он написал ,вообще за ученого воспринимать не стал. Можно ошибаться но чтобы еще этим восхищаться. Не в какие рамки не входит.
Тема закрыта.
avatar
4
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Все не как не успокоюсь почему при векторном сложении векторов скоростей результирующий вектор скорости движения тела не сохраняет энергию ранее сообщенную телу.
Если рассматривать динамику движения тела в системе прямоугольных координат то мы имеем следующее.
По оси х тело имеет постоянную скорость. Сила приложенная в проекции оси у придает телу ускорение.. Если наблюдать за результирующим вектором скорости через малые промежутки времени то в начале ускорения тела по оси у результирующий вектор будет иметь малый наклон к оси х. По мере увеличения скорости в проекции оси у наклон будет увеличиваться. Если проследить за движением тела от начала координат то тело нарисует некую восходящию дугу концы которой соединены результирующим вектором скорости. Вот подумайте как может получится что , тело за определенный промежуток времени , ускоряясь по дуге ,пройдя больший путь и достигнуть конечной скорости, с которой оно за такое же время проходит отрезок пути соединяющий концы этой дуги.
avatar
5
тут конечно заморочка та еще. По у путь пройден ускорением ,скорость средняя ,но он пройден. По х путь пройден с постоянной скоростью. Геометрия сейчас быстренько сейчас нарисует параллепипет и нарисует диагональ. Это будет путь пройденный телом. За время t . Соответственно и скорость найдут. Но тело на самом деле путь прошло по дуге и за то же самое время t. Значит ее средняя скорость выше чем расчетная. А если скорость тела выше значит она не может исчезнуть.
Я никого не критикую. Просто ищу ответ.
avatar
0
6
Здравствуйте, Леонид!

Маленькая поправка: и средняя скорость вдоль реальной траектории, и расчётная скорость по прямой в вашем примере обе являются средними. Разница только в степени их приближения к реальной действительности. Поэтому и различия. Средняя величина всегда меньше пиковых величин, т.к. пиков, как правило, всегда меньше, чем прочих значений. Вот эти самые "прочие" и разбавляют пики до значительно меньших размеров, чем сами пики. Но может быть и наоборот. Если пик отрицательный, то прочие поднимают его выше при усреднении. 

Из этого следует, что чем больший участок траектории мы усредняем, тем больше его параметры отличаются от параметров реальной траектории. Ваша дуга это последовательное усреднение очень малых участков, которое при большом увеличении выглядит, как ломанная линия. А прямая это глобальное усреднение всей траектории в целом только между двумя единственными её точками. Все остальные точки траектории при этом для истины потеряны. Вот вам и разница, хоть энергии, хоть какого-либо другого параметра движения.
avatar
7
Здравствуйте Александр Алексеевич!
Вы правы. Путь по гипотенузе и путь по истинной траектории тело прошло со средней скоростью . Заметьте. Одновременно за одно и тоже время. Значит в движении по дуге скорость выше. Импульс тело приобретает только в конце динамики ускорения. Замечу. В природе динамики ускорения с постоянным ускорением не существует. В конце участка разгона обязательно есть отрезок с плавным падением ускорения до нуля. Так как в точке приложения силы всегда имеется деформация.
Для того чтобы сложить два движения тела необходима переносная система двигающаяся относительно основной системы. Объектом наблюдения являются не системы а само тело. Совершает оно движение одновременно в двух системах. Причем в основной системе это первичное движение тела закрепленного в переносной системе и его параметры нам известны. В переносной системе это вторичное движение относительно первого движения и его параметры также известны. Так как тело уже находится в движении относительно основной системы движение тела в переносной системе без динамики ускорения физически невозможно.
Задавши произвольно скорость движения переносной системы и параметра ускорения тела в переносной системе построил траекторию результируешего движения тела относительно основной системы. По оси х откладывал путь за время t . По оси у путь за время t при ускорении а . Построив траекторию динамики за произвольное время вычислил приобретенную скорость тела в переносной системе за это время и дополнил траекторию динамики линейной траекторией. Затем точки по которым строил график траектории движения тела последовательно соединил отрезками с центром координат. Это будут якобы пути которые тело проходит за отдельный момент времени. Вектор скорости должен совпадать с этими отрезками. Как видите при движении тела по реальной траектории вектор скорости вращается относительно центра координат. траектория движения не взирая на то что имеет прямолинейный участок выглядит как динамическая. Площадь между отрезком пути и реальной траекторией растет с некой зависимостью. Площадь заключенная между отрезком пути осью х и перенесенным отрезком с оси у есть как бы полная работа по отрезку пути. Площадь между отрезком пути и реальной траекторией это неучтенная часть полной работы по перемещению тела.
Если учесть то что первичное движение сформировано приблизительно таким же образом то возникают сомнения в том что скорость векторная величина. Хотя бы частично.
avatar