Эксперименты по определению паруса и ветра взаимодействия.

В.А. Кучин, М.В. Турышев и В.В. Шелихов ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

http://alaa.ucoz.ru/Skachivanie/ExpProvImpRuss.doc

Схема этого эксперимента приведена в главе 3.5. на рисунке (3.5.1). Суть его состоит в следующем: Тележка через блок и нить приводится в движение грузом, опускающимся под действием силы тяжести. Если нить привязана непосредственно к тележке, то тележка получает одно ускорение. Если же нить при этом одновременно раскручивает барабан на той же тележке, то она приобретает значительно меньшее ускорение. Формальное объяснение несложное. Во втором случае сила тяжести груза совершает дополнительную работу по раскручиванию барабана, поэтому на разгон тележки затрачивается меньшая работа.

Но работа это не материальный фактор, который может реально препятствовать движению тележки. Это всего лишь количественное описание процесса взаимодействия. А вот то, что физически тормозит тележку, количество работы, затраченное на раскручивание барабана, само по себе не объясняет. С нашей точки зрения это происходит следующим образом.

При раскручивании барабана происходит его деформация, которая приводит к возникновению у него паруса взаимодействия, что препятствует его раскручиванию. Поэтому сила взаимодействия начинает реализовываться в поступательное движение самой тележки. При этом парус установившегося кручения барабана поступательному движению практически мало препятствует, т.к., если одна сторона этого паруса тормозит поступательное движение, то другая фактически «гребёт» в сторону поступательного движения.

С началом поступательного движения появляется парус и у тележки. При этом сила опять переключается на кручение барабана, после чего складывается парус тележки и т.д. Это и создаёт эффект увеличения инертности массы системы, хотя её общее количество вещества не изменяется. Конечно, этот эффект можно объяснить и одним только врождённым свойством инерции. Но есть и другой эксперимент, который приводит Черняев А. Ф. в Русской механике (см. Рис 55).

Рис 55.

«Возьмем два ро­тора-гироскопа 1 и электромотор 2, ось которого укреплена неподвижно и пер­пендикулярно гори­зонту. На оси электромотора 3акрепим шарнирно планку 4 (рис. 55, вид сверху), по краям которой уста­новлены гироскопы 1 с осями, параллельными оси элек­тромотора. Вот и вся конструкция.

Раскрутим гироскопы против часовой стрелки до дос­тижения ими постоянной частоты и после этого начнем вращать электромотором планку с гироскопами тоже против часовой стрелки, фиксируя изменение нагрузки электромотора. У меня при проведении этого экспери­мента два гироскопа мощностью по 3 Вт так перегрузи­ли 400-ваттный электромотор, что он сгорел, так и не достигнув нормативного количества оборотов».

Правда, на рисунке гироскопы, вопреки описанию автора вращаются по часовой, а мотор против часовой стрелки. Однако это очень важный момент, который в виду допущенной автором ошибки следует обговорить более подробно. В том виде, как это изображено на рисунке эффекта торможения привода может не быть. С внешней стороны гироскопы «гребут парусом» в сторону вращения, а препятствуют вращения только внутренние паруса гироскопов.

В этом случае эффект может быть обратным, т.е. гироскопы будут в целом содействовать вращению, т.к. подгибающие стороны расположены на большем рычаге, а тормозящие на меньшем. Поэтому для получения эффекта торможения необходимо соблюдать однонаправленность гироскопов и привода, о чём говорит автор. Однако для проверки нашего утверждения эффект облегчения работы привода так же является подтверждающим эффектом.

Похожий эксперимент проводил Пехотин И. Е. (см. его Рис.4). В этом эксперименте стальной шар выбрасывался пусковым устройством и через нить тянул за собой другой такой же шар. Дальность полёта шаров изменялась в зависимости от того была ли нить предварительно навита на буксируемый шар или буксировка осуществлялась без раскручивания буксируемого шара. При наличии навивки длина полёта системы уменьшалась на 30%.

.

Чтобы исключить какие–либо особенности вращательного движения и связанные с ним кориолисовые силы можно предложить эксперимент без вращающихся частей (см. Рис 1.2.5). На горизонтальном стержне–направляющей могут перемещаться два устройства. Верхний и нижний диск устройств соединены с центральной частью растянутыми и зафиксированными вертикальными пружинами. Между устройствами так же находятся зафиксированные до поры до времени горизонтальные пружины. Напряжённые пружины обозначены красным цветом.

Рис. 1.2.5

При отпускании замков пружин верхний и нижний диски ударяются о центральное тело устройств, которое может перемещаться вдоль горизонтальной направляющей (Рис 1.2.5 а). Как только деформация от взаимодействия верхнего и нижнего диска с центральным телом достигнет максимума, освобождается пружина в горизонтальном направлении (Рис 1.2.5 б). Разряженные пружины обозначены синим цветом. Предполагается, что в этом случае инертность устройства при его неизменной массе увеличится.

В эксперименте следует предусмотреть возможность включения горизонтальной пружины в разные моменты: до взаимодействия, в момент незавершённого взаимодействия и в момент полного взаимодействия. Это позволит точнее дифференцировать причину возможного эффекта увеличения инертности.

Поскольку вращения и соответственно гироскопических (кориолисовых) сил в этом эксперименте нет, то если предполагаемый эффект подтвердится, объяснить его можно только за счёт дополнительного паруса взаимодействия, распустившегося в результате взаимодействия верхнего и нижнего дисков устройств с его центральным диском. Причём в этом эксперименте сила привода между телами не тратится ни на вращение чего-либо, ни вообще на что-либо другое кроме поступательного движения одних и тех же тел. Следовательно, появление эффекта увеличения инерционности может быть объяснено только за счёт дополнительного паруса взаимодействия.

   Кстати, парус распустится, как для сил взаимодействия между устройствам, так и для сил внешнего сопротивления среды. Поэтому эффект будет только в том случае, если воздействие этих сил на парус разное. Мы предполагаем, что большее воздействие будет с внутренней стороны.

Избыточное напряжение среды в зоне взаимодействия, которая определяет силы взаимодействия, формируемые за счёт среды, играет, по всей видимости, если и не теоретически определяющую, то количественно преобладающую роль в формировании сил взаимодействия в разных типах взаимодействий. О этом свидетельствует огромная разница сил в разных видах взаимодействия одной и той же материи с одной и той же массой.

Например, гравитационная постоянная определяет огромную разницу сил инертного и гравитационного взаимодействия одних и тех же масс. А поскольку материя и соответственно врождённое свойство материи преобразование напряжение-движение у всех одинаковых масс одни и те же, то остаётся предположить, что эту разницу может обеспечивать только силы взаимодействия, формируемые за счёт среды.

А вот сопротивление паруса взаимодействия, формируемого из среды, на наш взгляд, оказывает на общий инерционный эффект незначительное влияние, т.к. в момент начала взаимодействия скорости минимальные, а к его завершению парус практически исчезает. Поэтому на существующем сегодня техническом уровне обнаружить влияние паруса взаимодействия будет достаточно сложно, если не невозможно.

Подробнее см. А. А. Астахов "Физика движения", глава 1.2;