MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Ландсберг, Хайкин о вращательном движении

Яндекс.Метрика

В отношении механизма образования вращательного движения наша точка зрения в некоторой мере пересекается с точкой зрения, представленной в «Элементарном учебнике физики» под редакцией академика Г. С. Ландсберга на странице 227, параграфа 117 «Возникновение силы, действующей на тело, движущееся по окружности» (М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004). Но только в некоторой мере. Мы приводим фотокопию страницы 227 из этой работы.

Ландсберг строго придерживается классической математической модели, в соответствии с которой центробежная сила инерции является фиктивной силой, хотя, казалось бы, пытается дать именно физическое причинно-следственное объяснение механизма образования вращательного движения. Однако без признания реальности сил инерции поэлементной поддержки, а также динамического равновесия центростремительной силы упругости и центробежной силы инерции это сделать практически невозможно, поэтому его объяснение выглядит довольно абсурдным.

Из объяснений Ландсберга следует, что растяжение нити увеличивается только за счёт голого факта удаления грузика от центра вращения. При этом Ландсберг не называет никаких сил, вызывающих это растяжение. Он не упоминает даже центробежную силу, которая по классической же теории неуравновешенного движения является вполне реальной обычной силой если не для грузика, то по крайней мере для нити. Именно фиктивная центробежная сила инерции и растягивает нить на вполне законных основаниях. Об этом сегодня знает каждый школьник. При этом, как это ни странно, растягивается не только связующее тело-нить, но и само вращающееся тело-грузик.

Однако по законам классической физики центробежная сила не имеет права действовать на само вращающееся тело, т.к. для него она является фиктивной силой инерции. Даже если вращающееся тело и связующее тело представляют собой единое физическое тело, например, отлитое в одной форме или выточенное как единое целое из одной заготовки, центробежная сила в классической физике действует только на связующее тело-нить. При этом вращающееся тело-грузик в классической физике к этому якобы никоим образом не причастно и фактически только сопровождает удлиняющееся связующее тела-нить в качестве почётного эскорта! Ё!

При этом классическая физика не объясняет, каким образом реальные силы, которые реально растягивают связующее тело, реально преодолевая его силу упругости, перестают вдруг действовать на вращающееся тело? Как они узнают, где кончается связующее тело и начинается вращающееся тело, если они представляют собой единое физическое тело? Кто даёт им сигнал, в каком месте этого единого тела им пора превращаться в фиктивные силы инерции и сколько времени и в каком его месте они должны оставаться обычными силами?

В отсутствие грузика не было бы и реальных сил, удлиняющих нить, ведь даже классическая физика признаёт, что силы, растягивающие нить, действуют на неё именно со стороны грузика, несмотря на то, что Ландсберг об этом скромно умолчал. А поскольку кроме грузика и нити в любой точке пространства, где проявляются эти силы, никаких других физических тел нет, то с точки зрения классической физики источником и соответственно носителем этих сил является грузик. Однако классическая физика не объясняет, как можно производить и носить в себе силы, несуществующие для самого производителя и носителя этих сил?!

Даже если такие странные и удивительные силы всё-таки существуют независимо от их источника и даже действуют на одну из неотъемлемых частей тела под названием связующее тело, то они должны действовать и на все его остальные части, в том числе и на грузик. Иначе следует считать, что классическая физика преподаёт нам не законы физики, а мистические законы колдовства!

Этот парадокс можно разрешить только с учётом реальных сил инерции в виде механизма поэлементной поддержки (см. гл. 1.2; 3.2). Понятно, что академическая математическая физика весьма условно и абстрактно отображает реальную действительность. С этим никто не спорит. Однако объясняя физическую сущность явлений природы, что и вызвался сделать Ландсберг, следует отделять условно-академическое от реально-фактического, которое состоит в том, что нет ни векторов реальных обычных сил, ни векторов фиктивных сил инерции.

Все силы реальны только в том смысле, что они являются мерой скалярного напряжения, общего для всех взаимодействующих тел. А направление активного движения тел во время взаимодействия и после взаимодействия определяет не сила-напряжение, которое никуда активно не движется, а вектор скорости их ответных тел ещё до взаимодействия.

***

Сходную с Ландсбергом точку зрения на образование вращения представляет С. Э. Хайкин («ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ», издание второе, исправленное и дополненное, издательство «НАУКА» главная редакция физико-математической литературы МОСКВА 1971):

В отличие от Ландсберга Хайкин в ссылке 1) прямо признает, что вначале скорость будет изменяться не только по направлению, но и по величине. Но, как известно, дыма без огня не бывает. Следовательно, Хайкин фактически признает механизм образования вращения, хотя бы на его начальном этапе. Однако если уж при образовании вращения этот механизм все-таки существует, то будучи однажды запущенным, он может быть прекращен только с прекращением вращения.

После установления достаточной напряжённости связующего тела изменяется только геометрический масштаб механизма преобразования движения по направлению и соответственно количественные показатели его параметров. Однако физическая сущность явлений и законов природы не зависит от масштаба их проявления.

Скорость не может изменяться только по направлению, как не могут с установлением вращения изменяться и физические законы, по которым осуществляется взаимодействие тел. А вращательное движение это и есть не что иное, как непрерывное взаимодействие элементов вращающихся тел. По крайней мере, хотя бы Хайкин это понимает, хотя его понимание видимо все же неполное или же он просто недостаточно последователен.

Хайкин предлагает пренебречь колебаниями абсолютной величины скорости в виду их малости, а сами колебательные явления считает побочными. Ссылка 1): «Но если пружина достаточно жесткая и растяжение ее мало, то этим можно пренебречь и принимать во внимание только изменение направления скорости». Ссылка 2): «Мы опять пренебрегаем побочными колебательными явлениями, которые могут возникнуть и в этом случае». Однако эти колебательные явления во вращательном движении не могут быть побочными, т.к. это и есть элементы механизма формирования и осуществления вращательного движения.

 В классической физике, в том числе и у Хайкина механизм вращательного движения осуществляется фактически по волшебству. С точки зрения классической физики есть некая центростремительная сила и некое центростремительное ускорение, при достижении которых любая траектория автоматически «превращается» в окружность. Вслед за Ландсбергом Хайкин пишет: «…Растяжение пружины прекратится, когда она будет сообщать телу ускорение, необходимое для того, чтобы траектория превратилась в окружность…» (см. фотокопию выше).

Однако никакое центростремительное ускорение никогда не «превратит» траекторию в окружность, т.к. даже вращающееся линейное ускорение никогда не превратит сам прямолинейный вектор линейной скорости в криволинейный вектор. Сколько ни поворачивай прямолинейный вектор скорости к центру вращения, оставаясь прямолинейным, он всегда будет вновь и вновь удаляться от центра.

Как говорится, сколько волка ни корми, он всё равно в лес смотрит. Соответственно прямолинейный вектор никогда не станет криволинейным, т.к. это противоречит самому понятию «вектор», как показатель направления. При этом каждый раз после поворота прямолинейного вектора для дальнейшего продолжения криволинейного движения всё придётся начинать сначала. А это и есть те самые «побочные» колебания, без которых вращательное движение просто не может состояться.

Даже если гипотетически предположить, что после соответствующего растяжения пружины прямолинейный вектор линейной скорости все-таки «превратится» в криволинейный вектор, изменив свою форму и приняв нужную кривизну нужной окружности, то тогда надобность в центростремительном ускорении вообще отпадет. Достаточно один раз изначально изменить форму вектора линейной скорости и тем самым обеспечить автоматическое движение по окружности в отсутствии, каких бы то ни было сил.

В общей кинематике вращательного движения действительно нет никаких сил и ускорений. Однако, во-первых, классическая физика так не считает. А, во-вторых, вектор линейной скорости естественно не превращается в криволинейный вектор с нужным радиусом кривизны, т.к. криволинейных скоростей в физике не существует. Но в таком случае равномерное вращательное движение с прямыми векторами сил и скоростей может быть обеспечено только за счёт автоколебательного процесса, даже если после полного установления движения он переходит на микроуровень.   

Иными словами схема, представленная Хайкиным на Рис. 80 для иллюстрации механизма образования центростремительного ускорения, принципиально будет повторяться в каждой последующей точке окружности с единственным дополнением. После каждого поворота вектора линейной скорости в точке (В) к центру вращения пружина будет сокращаться. Следовательно, в реальном механизме преобразования движения по направлению существует ещё зеркальная относительно оси (ОВ) часть схемы, представленной Хайкиным.

При этом в зеркально симметричном отображении классической схемы относительно оси, проходящей через радиус максимального удлинения, основное возражение классической физики против существования центробежного ускорения с математической точки зрения можно с не меньшими основаниями обратить и против существования центростремительного ускорения, т.к. после первого рывка (отражения) в точке (В) груз вполне может двигаться дальше к центру по инерции.

В отличие от Ландсберга, который вообще умолчал о центробежной силе инерции, Хайкин предлагает рассматривать её, как силу упругости растянутого вращающегося тела (см. фотокопию оригинала). Но тогда она неизбежно должна проявляться и внутри самого вращающегося тела, т.е. действовать и на само тело, кроме его последнего элемента, а не только на связующее тело на границе его сопряжения с вращающимся телом. Тем более, что такой границы физически не существует. Это вовсе не узелок, которым грузик привязан к пружине.

Нам остаётся только добавить, что в соответствии с механизмом инерции поэлементной поддержки, возникновение сил упругости внутри вращающегося тела, эквивалентных силам инерции, возможно только за счёт врождённого свойства материи преобразование напряжение-движение (см. гл. 1.2; 3.2). И ещё. Центростремительное ускорение является понятием академическим.

Это не физическое ускорение, в каком бы то ни было направлении. Это обобщенная академическая величина, равная среднему значению абсолютных величин всех мгновенных линейных ускорений, проявляющихся вдоль вектора линейной скорости во всех направлениях в каждом элементарном цикле преобразования движения по направлению.

Законченным элементарным циклом преобразования движения по направлению следует считать физический процесс преобразования движения по направлению, после завершения которого, абсолютная величина вектора линейной скорости остается неизменной.

***

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (09.11.2016)
Просмотров: 124 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar