MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Ошибки Фейнмана при выводе формулы Кориолиса 1.

Яндекс.Метрика

4.3.1. Фейнман нарушил закон сохранения истины.

Из школьного курса математики известно, что одинаковые члены, содержащиеся в обеих частях уравнения, сокращаются, поскольку они являются лишними для истинности доказанного физически уравнения. После сокращения одинаковых множителей искомая величина и известные переменные разносятся по разным частям уравнения. В результате уравнение вида (x * y = a * x2 + b * x…) должно быть приведено к виду (y = f(x) = a * x + b…). В физике мы называем эту операцию законом сохранения истины (см. гл. 2.). Если это просто абстрактное математическое уравнение, то сокращение одинаковых членов не влияет на его истинность.

А вот закрепление в уравнении одинаковых множителей, например, в виде введения новых переменных в левой части уравнения вида (y * x = f(x) * x), которое после замены переменных приобретает новый вид (z = f(x)), правомерно только для новой истины, которую необходимо ещё доказать физически! Однако истинность уравнения моментов, которое получено умножением уравнения второго закона Ньютона на радиус, так никто в классической физике и не доказал, потому что такой физической величины, как момент, в природе не существует. Есть работа, сущность которой не меняется от изменения её названия на момент.  

Являясь истинным представителем классической физики, Фейнман естественно не мог допустить сокращения уравнения моментов на радиус, т.к. после этого оно просто перестало бы быть не только основным, но и вообще каким–либо уравнением классической динамики вращательного движения. Из этих же соображений Фейнман не мог признать момент работой, и поэтому ему неизбежно пришлось пойти и на нарушение закона сохранения истины, и соответственно на нарушения математических правил решения уравнений, истинность которых не доказана.

В любой провинции любой рядовой учитель математики любой средней школы поставил бы своему ученику твёрдую «двойку» за решение уравнений подобное решению Фейнмана. Однако классическая физика утвердила таким образом «твёрдую» двойку в выражении для силы и ускорения Кориолиса. И хотя для кориолисова напряжения двойка действительно твёрдая, безо всяких кавычек, она в классической физике не обоснована ни физически, ни математически, т.е. в классической физике она получена физически и математически незаконно.

В полном напряжении Кориолиса работает только одна его половина. Вторая половина это статическое напряжение двух противоположных сил – истинной силы Кориолиса и половины поддерживающей силы. Однако внутреннее напряжение движущейся вдоль радиуса замкнутой системы тело–физический радиус (направляющая) в динамике поворотного движения непосредственно не участвует и полезную работу не совершает. Следовательно, классическое выражение для динамической силы Кориолиса не верно:

Fк ≠ 2 * m * ω * dr / dt

В классической динамике вращательного движения радиальная сила не создаёт внешний момент и соответственно в ней отсутствует истинная сила Кориолиса, которая в нашей версии и в реальной действительности противодействует поддерживающей силе. Поэтому в классической физике в нарушение первого закона Ньютона за силу Кориолиса ошибочно принимается ответная реакция на полное напряжение Кориолиса, включающее внутреннее статическое напряжение двух противодействующих сил внутри системы взаимодействия тела с радиусом.

Голая математика уравнения моментов основана исключительно только на ускоренном тангенциальном перемещении массы во вращательном движении, без учёта какого–либо противодействия этому перемещению. Именно поэтому поддерживающей силе в явлении Кориолиса противодействовать–то особо и нечему. И именно поэтому не корысти ради, а токмо волею голой математики Фейнман и получил силу Кориолиса, половина которой в соответствии с первым законом Ньютона не имеет права на существование.

Но Фейнман не виноват. Виноваты авторы уравнения моментов, нарушившие Закон Сохранения Истины, бездоказательно умножив второй закон Ньютона на радиус. А поскольку истинность уравнения моментов в классической физике не доказана, то в отношении него мы просто обязаны соблюдать хотя бы математические правила упрощения математических выражений путём сокращения недоказанных лишних общих множителей до истины второго закона Ньютона:

М/r = F = m * d (ω * r) / dt = m * r * dω / dt = m * r * ε = m * a = F

В этом выражении сомножители (ω) и (r) функционально одинаково влияют на конечный результат. Поэтому мы вправе абстрактно–математически заменить переменную дифференцирования (ω) на (r). Это абсолютно равнозначная замена переменных в отличие от классического вывода силы Кориолиса, в котором произведена неравнозначная замена одной переменной (ω) на две переменные (r2 = х * х). Именно эта неравнозначная замена и привела к завышению классической силы и ускорения Кориолиса вдвое. После дифференцирования по радиусу получим реальное значение силы Кориолиса:

F = m * d (ω * r) / dt = m * ω * dr / dt = m * ω * Ve = Fк

Кроме того, учитывая, что вывод уравнение моментов основан на понятии работы силы на окружном участке траектории равном радиусу, следует признать, что конечный результат этого вывода, т.е. само уравнение моментов на самом деле не соответствует понятию работы.  Известно, что путь при равноускоренном движении с учётом разгона от 0 до V определяется половиной скорости. Поскольку в качестве пути при выводе уравнения моментов рассматривается радиус, то с учётом ускорения его величина равна:

r = ½ * v * t

Подставим полученное выражение для радиуса в уравнение моментов:

М = F * r = m * d (ω * r2) / dt = m * d (v * r) / dt = ½ * m * v2

Без промежуточных результатов окончательно имеем:

М = F * r = ½ * m * v2

Умножив обе части полученного уравнения на 2 и вновь переходя к традиционному представлению выражения (m * v2) через угловые величины (m * d (ω * r2) / dt), получим:

2М = 2F * r = ½ * m * v2 = m * d (ω * r2) / dt

После дифференцирования по радиусу имеем:

2F = 2 * m * ω * r / dt

Или окончательно:

Fк = m * ω * v

Таким образом, с учётом Закона Сохранения Истины, в соответствии с которым доказанным произведением силы на расстояние является работа силы, а вовсе не момент силы, реальная сила Кориолиса оказывается вдвое меньше классической.

Сторонники классической физики могут возразить, что момент силы – это уже не работа, а совсем другая физическая величина, без множителя (½). Существует, например, вывод уравнения моментов через векторное умножение второго закона Ньютона на радиус, из которого после дифференцирования по (dt) получается уравнение моментов.

[r * dmv / dt] = [F * r]

d[r * mv] / dt = [dr / dt * mv] + [r * dmv / dt]

Здесь (dr / dt) принимается за тангенциальную скорость, образующуюся вдоль вектора силы:

dr / dt = v

А поскольку произведение коллинеарных векторов равно нулю

[dr / dt * mv] = 0,

то:

d[r * mv] / dt = [F * r]

или

M = F * r = dL / dt = m * ω * d (r2) / dt = 2 * m * ω * dr / dt

Отсюда:

Fк = 2 * m * ω * vr

 

Но, во-первых, хотя в этом выводе работа не упоминается вообще, иного определения произведения силы на расстояние, чем работа в этом выводе так же не дано. Следовательно остаётся только классическое понимание работы, которое немыслимо без усредняющего множителя скорости и соответственно пути (½). Поэтому в этом выводе сила Кориолиса так же, как и у Фейнмана завышена вдвое.

А, во-вторых, этот вывод построен на вопиющем математическом и физическом противоречии. Если при первом дифференцировании (первое слагаемое в правой части после дифференцирования) выражение (dr / dt = vт) принимается за тангенциальную скорость, образующуюся вдоль вектора силы, то после упразднения выражения ([dr / dt * mv] = 0) и второго дифференцирования то же самое выражение для того же самого радиуса принимается уже за радиальную скорость (dr / dt = vr).

 

Таким образом, двойка в формулах классических силы и ускорения Кориолиса и соответственно возможное различие физического смысла работы и момента силы, как минимум, требует особого разъяснения, которого в классической физике, увы, нет. А отсутствие в физике особых сил вращения подтверждает, что в природе нет такой физической величины, как момент. Зато в физике есть завышенные вдвое сила и ускорение Кориолиса!  А причина этого искусственного парадокса, который в классической физике остаётся не только без объяснения, но и без должного внимания, состоит в том, что классическая физика не учитывает истинную силу Кориолиса, которая и лежит в основе явления Кориолиса.

В отсутствие поддерживающей вращение силы, угловая скорость, например, при увеличении радиуса уменьшается. Поэтому поддерживающей силе приходится компенсировать эти потери, восстанавливая линейную скорость до прежнего значения. На это уходит половина поддерживающей силы, реакция на которую составляет половину классической силы Кориолиса. Однако поскольку эти силы полностью скомпенсированы, то скомпенсированы и их реакции. Следовательно, эта уравновешенная часть поддерживающей силы не может определять силу Кориолиса, и совместно с истинной силой Кориолиса (см. гл. 3.4.2.) определяет лишь внутреннее напряжение ускоряющейся замкнутой системы тело–физический радиус (направляющая), которое естественно не определяет ускорение самой системы.

Далее, после полного восстановления линейной скорости, угловая скорость с учётом увеличившегося радиуса, всё ещё остаётся невосстановленной. При этом вторая половина поддерживающей силы, как раз и затрачивается на увеличение линейной скорости свыше её прежнего значения, за счёт чего окончательно восстанавливается и угловая скорость. Реакция на эту неуравновешенную половину поддерживающей силы и определяет силу Кориолиса, которая, таким образом вдвое меньше полной поддерживающей силы. Аналогичный процесс происходит и при уменьшении радиуса. Подробное теоретическое обоснование равенства затрат обеих частей поддерживающей силы и структуры этих затрат приведено в главе (4.2.) в выводе силы и ускорения Кориолиса через мерный радиан.

Таким образом, сам по себе правильный абстрактно–символьный математический аппарат бессилен в изучении природы, если он идёт вразрез с физическим смыслом, т.е. с философией природы в целом. Вывод Фейнмана – это даже не подгонка под ответ, это фундаментальная ошибка классической науки, как в математике, так и в физике. Это нарушение Закона сохранения истины, стоящего на охране всех остальных законов природы.

Если бы современные физики не были бы столь повально и бездумно увлечены голой математикой, то сила Кориолиса не была бы такой странной и загадочной в современной физике. И в ней давно бы нашлось место Истинной силе Кориолиса–Кеплера, которая объективно определяет сущность явления Кориолиса.

 

Далее.  

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (12.11.2015)
Просмотров: 718 | Рейтинг: 1.0/1
Всего комментариев: 0
avatar