MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Мера взаимодействия. Часть II.

Яндекс.Метрика

Поскольку понятия сила, мощность и энергия – синонимы, то во избежание лингвистической путаницы термин мощность можно упразднить, заменив его термином движущей силы (Fд), так как сила традиционно связана в народе с интенсивностью любого действия материи. При этом сила останется традиционной мерой взаимодействия, хотя бы по названию, хотя это теперь движущая сила. А статической силе (Fн) можно придать статус напряжения (Н), чтобы не было одноимённых терминов, обозначающих разные физические величины. Тогда индекс «д» для обозначения движущей силы можно не применять, а статическую силу в формуле движущей силы заменить напряжением:

F = Н * V

В плане «осознания знания» следует уточнить и физический смысл работы (энергии). Ни статическое напряжение (Н), ни движущая сила (Fд), ни импульс (Р) работу не совершают, т.к. напряжение (Н), движущая сила (Fд) и импульс (Р) это не материальные (не вещественные) категории, так же как собственно и сама энергия. Энергия (работа) это количественная оценка (наш субъективный расчёт) процесса преобразования свойств массы -  движения и напряжения, а свойства не могут работать, они только проявляются и наблюдаются, как не материальная, а качественная характеристика материи.

В природе нет ничего вещественного, кроме самой материи. Следовательно, она сама и работает по изменению своих свойств. Поэтому привычные выражения «работа силы» или «энергия частицы», «вложить энергию», «выделить энергию», «получить энергию», «передать энергию», «сообщить энергию» - отражают ошибочную логику. Материя не имеет (не носит с собой или в себе) энергию, которая определяет количество действия, не имеющего конкретного вещественного наполнения, т.к. одна и та же работа (действие) количественно может быть совершена с любым количеством материи.

Невозможно иметь или носить с собой то, что в принципе нельзя иметь или носить, т.е. энергию (работу). Работу можно только работать, но не носить с собой. С собой можно носить только внутреннюю энергию, и то только в виде внутренних взаимодействий, а вовсе не в виде чего-либо вещественного. Поэтому вместо термина энергия, которую все привыкли иметь, где-то хранить, в чём-то носить и кому-то передавать, лучше употреблять, например, термин: «полный параметр преобразования скорость-напряжение» или просто полный показатель (HV), т.е. ПНV. Показатель нельзя носить или передавть, он только показывает действие материи.

Например, если вместо выражения энергия электрона сказать ПHV электрона, то вряд ли у кого это вызовет ошибочную ассоциацию, что вещественный электрон, имеет или несёт невещественную энергию. Причём под ПНV следует понимать, что это полное преобразования силы в движение от (F) до (V), т.е. скорости от нуля до (V) и силы от (F) до нуля. А так же полное преобразование движения от (V) до (F), т.е. скорости от (V) до нуля и силы от нуля до (F). Если происходит частичное преобразование полной скорости в напряжение и наоборот, то это удобно обозначить термином «показатель ЧНV». При этом расстояние и время этого преобразования это для энергии всего лишь сопутствующие факторы, которые определяются движущей силой (мощностью).

Статическая сила взаимодействия подобна силе, формирующей излучение волн, которая образуется в то мгновение и в той точке пространства, в которой в это мгновение начинает работать излучатель. При этом абсолютно никого не удивляет, что, несмотря на сколь угодно быстрое движение излучателя, сила, образующая волну не движется вместе с излучателем. Сила излучения всегда статическая относительно пространства, в котором движется только сам излучатель.

Именно поэтому и скорость звука, и скорость света не зависит от скорости их источников. Очевидно, что и статическая сила, «излучающая» движение масс при их взаимодействии не является исключением в этом плане. Она, как и сила излучения может образовываться в системе движущихся масс. Но едва образовавшись, она тут же превращается в движение, т.е. исчезает, как сила. А движение и сила, которые после этого остаются в движущей силе – это уже реализованная в скорость предыдущее напряжение и ещё не реализованное текущее напряжение.

Ну, а поскольку, все силы являются статическими силами напряжения, то третий закон Ньютона нельзя представить в виде равенства мгновенных мощностей действия и противодействия «(Fд * Vд = -Fp * Vp или Dд = -Dp, как предлагает Смирнов А. П. Выше мы показали, что мощность, т.е. теперь движущая сила действия и противодействия, как раз и не равны в общем случае. Иначе меньшее тело никогда не получит большую энергию.

 Выражение Смирнова «(Fд * Vд = -Fp * Vp или Dд = -Dpсправедливо только для частного случая одинаковых масс. Для разных масс оно превращается в неравенство «(Fд * Vд ≠ -Fp * Vp или Dд ≠ -Dp. Общее для всех тел взаимодействия только напряжение. Следовательно, Ньютоновский третий закон это фактически закон статического напряжения одной силы. Его правильнее сформулировать следующим образом:

В любом взаимодействии возникает общее для взаимодействующих тел внутреннее напряжение, сосредоточенное в зоне упругой деформации между телами.

Коротко и ясно, и нет никакого соблазна, обозвать силы инерции фиктивными, т.е. несуществующими силами. Статическое напряжение, как мера тесноты не может быть фиктивным, т.к. оно всегда упирается во взаимодействующие тела или, например, в два конца динамометра, показания которого вряд ли можно назвать фиктивными. При этом все силы (напряжения) вполне реальные, что убедительно свидетельствует о реальности сил инерции, как остановленного движения. Они так же реальны, как и показания динамометра.

А поскольку движение после снятия упоров динамометра всё-таки происходит, то внутренняя сила действия всегда больше якобы противодействующих сил инерции. Точнее противодействие оказывает не сила напряжения, которое общее для всех взаимодействующих тел, а ещё не реализованное в силу движение, если оно есть.

Внутренняя сила действия это полностью законсервированное в области упругой деформации в виде напряжения относительное движение тел. Это означает, что к моменту окончания формирования упругой деформации (тесноты) снаружи взаимодействующих тел никакой движущейся материи, которая могла бы препятствовать образованию нового движения и пополнять тесноту (напряжение) не остаётся. Поэтому в первоначальный момент при разрядке деформации новому движению ничто не противодействует.

В этот момент превышение сил действия (в отсутствие противодействия) абсолютное, что, по всей видимости, и породило в классической физике иллюзию фиктивности, т.е. полного отсутствия сил инерции (как минимум в третьем законе). Однако такое полное отсутствие сил инерции длится только очень короткое мгновение. При этом если силы инерции и отсутствуют, то только в отсутствие среды и только для одного самого крайнего с наружной стороны массового элемента каждого тела.

Как только внутреннее напряжение превращается в движение первой же наружной элементарной массы каждого тела, то даже в отсутствие мировой материальной среды, т.е. какой-либо наружной материи и соответственно её прямого противодействия, элементарная масса теоретически стремится оторваться от тела. Однако, оторвавшись, она в то же самое мгновение лишается напряжения, порождающего её новое движение.

Следовательно, набрав какую-то скорость, она перестаёт ускоряться. Но тогда в следующий же момент её догоняет следующая за ней элементарная масса (т.к. ближе к центру взаимодействия напряжение больше), для которой первая масса уже является реальным материальным препятствием. Это и есть первое пока ещё очень малое, но вполне реальное начальное противодействие реальных внутренних сил инерции для всего тела.

Однако с каждым новым взаимодействием сила противодействия будет уменьшаться, т.к. с приобретением телом нового движения законсервированное в зоне упругой деформации старое движение и соответственно напряжение с каждым разом будет уменьшаться. При этом до самого отрыва тел по указанным выше причинам, внутреннее давление всегда больше наружного давления. 

Наверное, это и есть хоть какое-то разумное объяснение элементарного понятия инерции, даже в отсутствие среды, как врождённого, т.е. всё-таки необъяснимого до конца на современном этапе такого свойства материи, как преобразование движение-напряжение. Из этого объяснения можно так же уяснить и физическую сущность конечного ускорения, как коэффициента преобразования движение-напряжение или коэффициента (a) силы в формуле силы (F = m * a), а также коэффициента импульса в формуле импульса (P = m * a * t), который в конечном итоге и определяет инерционное напряжение.

По мере преобразования движения в напряжение, оно по закону неразрывного потока ослабевает (замедляется). Точно так же и в такой же степени ослабевает и напряжение. В результате процесс преобразования происходит не мгновенно, а растягивается во времени. Поэтому конечным коэффициентом преобразования напряжение-движение является конечное во времени ускорение, которое и характеризует силу инерции, как при разгоне массы, так и при её торможении.

Отсюда следует, что мерой напряжения (интенсивности) инерции является не масса, как это принято в классической физике, а сила из второго закона Ньютона, где коэффициентом инерции является не масса, а ускорение. А поскольку мерой напряжения инерции является сила из второго закона Ньютона, то законом инерции является не первый, а второй закон Ньютона. Первый закон Ньютона - это закон свободной локализации материи-массы, при которой изменения состояния тел не происходит.

А традиционное понимание третьего закона Ньютона о равенстве сил действия и противодействия вообще не соответствует действительности. Третий закон Ньютона фактически свидетельствует лишь об одинаковом для взаимодействующих тел статическом давлении в зоне взаимодействия. Но противодействует это давление не само себе, как это фактически трактуется сегодня в третьем законе Ньютона.

Внутреннему давлению не противодействует, а расходует его - процесс преобразования движение-напряжение с коэффициентом преобразования равным ускорению тел, что и создаёт иллюзию силового противодействия. Поэтому третий закон Ньютона, фактически определяющей внутреннее напряжение взаимодействия, правильнее выразить через равенство давлений (P) на эффективную площадь каждого работающего элемента массы (mэр) взаимодействующих тел (Smэр):

Pmэр = -Pmэр

Где:

Pmэр = F / Smэр

Сегодня мы не можем выделить в природе элементарную массу, но нам достаточно точно известно, что существующий эталон массы строго пропорционален полному количеству вещества тела. Тогда третий закон Ньютона можно выразить через существующий эталон массы:

Pm = -Pm

Где:

Pm = F / Sm

При этом необходимо помнить, что (Sm), это не площадь геометрического поперечного сечения тела, а суммарная эффективная площадь работающих элементарных масс. Её мы так же сегодня не знаем, но этого пока и не требуется. Сегодня нам необходимо хотя бы правильное качественное понимания третьего закона Ньютона и закона взаимодействия. При этом для расчёта динамики движения достаточно обычного статического напряжения в составе движущей силы (Н = m * a). Поясним сказанное подробнее:

На каждый массовый элемент тела действует сила обратно пропорциональная массам взаимодействующих тел. Это означает, что меньшее тело должно испытывать не только большую движущую силу, но и большее напряжение, чем большее тело. В действительности это так и есть, хотя бы, потому что отношение силы к количеству элементов (nm) тела или массы (F / nm) для меньшего тела всегда больше, чем для большего тела. Однако в этом нет противоречия третьему закону Ньютона, т.к. в нём речь фактически идёт не о напряжениях, возникающих в самих противодействующих телах, а о напряжении общей зоны взаимодействия, в которой всегда сохраняется общее статическое давление.

Конечно же, величина давления в зоне взаимодействия с разрядкой деформации уменьшается. Однако даже если в баллоне (сосуде), образно говоря, есть течь или его объём каким-то образом изменяется, что собственно одно и то же, а его содержимое очень быстро перемешивается, то даже постепенно изменяющееся давление в его центре и на его стенки не перестаёт быть статическим, т.к. оно в целом никуда не движется относительно центра масс взаимодействия. Это и отражает третий закон Ньютона.

При этом разницу сил напряжения на внутренних границах самих взаимодействующих тел, изменение которых во время взаимодействия так же способствует быстрому перемешиванию общего напряжения, измерить достаточно сложно, т.к. она тут же превращается в разницу скоростей (ускорений) движения тел или в импульс тел. Это соответственно выражается в разнице скорости раздвижения стенок образного сосуда со стороны каждого тела.

Большее напряжение на границе с меньшим телом тут же компенсируется большим разряжением сосуда со стороны меньшего тела, т.е. разряжение тут же заполняется общим усредняющимся напряжением зоны. Для большего тела всё происходит аналогично, но в другом масштабе, пропорционально его массе. Именно поэтому мы и вынуждены использовать в составе движущей силы не напряжение каждого тела, а общее напряжение зоны взаимодействия.

Если можно было бы измерять реальное напряжение самих взаимодействующих тел, т.е. если бы статическое напряжение их массовых элементов тут же не превращалось бы в их движение, то вместо закона сохранения импульса можно было бы ввести закон сохранения действия, как предлагает А. П. Смирнов:

V1 * H1 = V2 * H2

Однако это принципиально невозможно, т.к. напряжение тут же превращается в движение. К тому же А. П. Смирнов фактически предлагает заменить законом сохранения действия - третий закон Ньютона. Однако в том то всё и дело, что сохраняется не динамическое действие (m1 * a1 * V1m2 * a2 * V2), а количество движения (m1 * V1 = m2 * V2) и статическое напряжение общей зоны взаимодействия (Н = m * a). Поэтому третий закон Ньютона не может быть связан с движущей силой. А вот второй закон Ньютона, который всё-таки традиционно ассоциируется в физике с динамикой взаимодействия, правильнее связать с движущей силой:

Fд = m * a * V

Тогда сила, определяемая по второму закону Ньютона, станет истинной мерой взаимодействия. Но это уже не сила напряжения, которая может претендовать только на роль напряжения инерции, а движущая сила (мощность). Существующий же второй закон Ньютона это истинная мера, но не самой инерции (действия), а только напряжения инерции.

Из сказанного выше следует, что первый закон Ньютона на роль закона инерции не годится, т.к. инерция это преобразование напряжение-движение, а вовсе не сохранение состояния движения в неизменном виде. Первый закон Ньютона правильнее назвать «закон отсутствия взаимодействия». А вообще это не самостоятельный фундаментальный закон, а только следствие из второго закона Ньютона, который в свою очередь является следствием из явления энерции.

И раз уж мы поменяли статус силы на статус напряжения, то в плане всё того же «осознания знания» следует уточнить и понятие самой статической силы напряжения (F = m * a) или просто напряжения (H). Сила (напряжение) это есть свойство материи, которое проявляется при нарушении её свободной локализации в пространстве. Нарушение локализации материи в пространстве происходит когда две единицы материи (единичные материи) претендуют на одно и то же пространство. Таким образом, сила (напряжение) это мера нарушения локализации материи в пространстве или тесноты. Отсюда следует, что природа боится не пустоты, а тесноты.

В нашем традиционном понимании инертности, как необходимости непременного добавления силы для прибавления движения, именно напряжение (сила), а не масса, напрашивается на роль меры инертности. Ведь инерция традиционно ассоциируется с противодействием, т.е. с силой. Однако даже это не так. Сила может претендовать только на роль напряжения инерции. Но это ещё не мера инерции. Как показано выше мерой инерции, т.е. мерой преобразования напряжение-движение или мерой взаимодействия является мощность и энергия.

 

Далее

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

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (08.05.2017)
Просмотров: 19 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar