MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Замечания по физическому смыслу ускорения Кориолиса

Яндекс.Метрика

Физический смысл ускорения Кориолиса при радиальном относительном движении в классической интерпретации состоит в том, что одна его половина якобы изменяет линейную скорость переносного движения по абсолютной величине, а вторая половина - линейную скорость относительного движения по направлению! Аналогичный физический смысл классическая физика определяет и для ускорения Кориолиса при перпендикулярном радиусу относительном движении, хотя никакой аналогии между этими совершенно разными явлениями природы не может быть в принципе!

В статье «Кориолисово ускорение», в разделе 1.2. «Физический смысл» https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/74740 приводится следующее разъяснение физического смысла ускорения Кориолиса при перпендикулярном радиусу относительном движении: «Если тело движется перпендикулярно направлению к центру вращения, то доказательство будет аналогичным (имеется в виду аналогия с первым вариантом - авт. ААА). Ускорение из-за поворота вектора скорости останется а = [ω * V], а также прибавляется ускорение в результате изменения центростремительного ускорения точки».

Авторы не уточняют, о каких конкретно приращениях и каких конкретно скоростях точки, определяющих ускорение Кориолиса, у них идёт речь. Очевидно, они полагают, что с учётом упомянутой ими аналогии это само собой разумеется. Не будем пока говорить о соответствии действительности физического смысла ускорения Кориолиса при радиальном относительном движении в классической физике. Этот вопрос достаточно подробно рассмотрен в предыдущих главах. Просто попытаемся хотя бы формально отыскать заявленную аналогию, которая не только не, разумеется, сама собой, её вообще нет, и не может быть в принципе.

Очевидно, что первая часть достаточно мудрёной в целом фразы авторов «Академика» «Ускорение из-за поворота вектора скорости останется а = [ω * Vозначает, что речь идёт о повороте относительной линейной скорости с угловой скоростью переносного вращения (Vотн. * ωе). А во второй части речь видимо идёт о приращении переносного центростремительного ускорения за счёт добавки к её вращению угловой скорости (ωотн.) → (Vе * ωотн.) и за счёт добавки к вращению относительной скорости абсолютной угловой скорости (ωотн.) → (Vотн. * ω).

 

Но, во-первых, в первом варианте переносная угловая скорость это единственная, она же абсолютная скорость вращения и все повороты и довороты осуществляются именно с этой абсолютной угловой скоростью. А во втором варианте переносная угловая скорость не является абсолютной угловой скоростью вращения. С этой точки зрения никакой аналогии с первым вариантом нет.

Во-вторых, в первом варианте речь идёт об ускорении по приращению переносной скорости по абсолютной величине, а во втором варианте, хотя переносная скорость фактически и увеличивается по модулю, но в зачёт ускорения Кориолиса идёт приращение центростремительного ускорения прежней по модулю переносной скорости. Это тоже мало похоже на аналогию.

Ну, и в-третьих, никакого изменения «центростремительного ускорения точки» в равномерном вращательном движении, каковым является якобы поворотное движение по второму варианту ускорения Кориолиса, не может быть в принципе. Напомним, что речь идёт именно о равномерном вращательном движении (см. гл. 4.4.), в котором все абстрактные вращения изначально вращаются со своими постоянными скоростями. А об изменении самого равномерного вращательного движения речи во втором варианте не идёт.

 

Таким образом, никакой аналогии между этими якобы двумя вариантами проявления ускорения Кориолиса нет и не может быть в принципе. В так называемом втором варианте проявления ускорения Кориолиса всё построено на математической абстракции разложения квадраты суммы.

В абстрактном математическом разложении центростремительного ускорения по формуле разложения квадрата суммы двух чисел действительно появляется математическая величина, формула которой ничем не отличается от ошибочной формулы классического ускорения Кориолиса при радиальном относительном движении. Однако материальная точка, равномерно движущаяся по окружности с абсолютной линейной скоростью, в этом разложении не участвует ни физически, разрываясь на четыре части, ни в виде проекций на какие-либо направления, ни даже теоретически.

Абстракция это мысленное отвлечение, обособление тех или иных сторон, свойств или связей предметов и явлений для выделения их существенных признаков. Но это отвлечение делается для понимания физического смысла явления, а вовсе не для его искажения через мнимой аналогии с другим явлением.

С точки зрения классической же физики в равномерном вращательном движении вращается только одна абсолютная линейная скорость только с одной абсолютной угловой скоростью под действием только одной центростремительной силы и с одним центростремительным ускорением. Это можно показать и строго математически.

Выразим абсолютное ускорение через абстрактные составляющие абсолютной скорости переносной (Vе) и относительной (Vотн.):

аЦС = ωе * Vе + ωотн. * Vотн. + (ωе * Vотн + ωотн. * Vе)

Сгруппируем члены полученного выражения по одинаковым угловым скоростям и вынесем угловые скорости переносную (ωе) и относительную (ω') за скобки:

аЦС = ωе * (Vе + Vотн.) + ωотн. * (Vе + Vотн.),

Выражения в скобках представляют собой абсолютную линейную скорость (Vа), тогда:

аЦС = ωе * Vа + ωотн. * Vа

Вынесем за скобки абсолютную скорость:

аЦС =  Vа * (ωе + ωотн.)

Но выражение в скобках представляет собой абсолютную угловую скорость (ωа). Тогда окончательно получим:

аЦС =  Vа * ωа

или

ωе * Vе + ωотн. * Vотн. + (ωе * Vотн. + ωотн. * Vе) = Vа * ωа = аЦС

Что и требовалось показать.

Абстрактный физический смысл разложения центростремительного ускорения равномерного вращательного движения по формуле квадрата суммы двух чисел состоит в том, что оно отражает общую энергетику суммарного вращательного движения, складывающегося из четырёх абстрактных вращений его исходных компонентов. Однако единое физическое тело не может одновременно вращаться в одной и той же плоскости и на одном и том же радиусе с разными угловыми и линейными скоростями. При радиальном же относительном движении все его составляющие, в том числе и ускорение Кориолиса проявляются вполне реально.

Если поворотное движение по первому варианту осуществляется только при наличии внешней активной силы, как радиальной, так и тангенциальной (см. главу 4.1., первый вариант), то в равномерном вращательном движении активного действия нет вообще. Можно по-разному относиться к причислению равномерного вращательного движения к движению по инерции (первый закон Ньютона), но вряд ли кто будет отрицать, что это внутреннее движение вращающейся системы (см. гл. 3.2.1., 4.1.2.).

Таким образом, из объяснений «академиков» однозначно следует, только одно, они взялись объяснять то, чего сами не понимают, и тем самым только усугубляют абсурдность современной физики, которой хватает и без них.

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (04.07.2021)
Просмотров: 298 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar