Взаимодействие тел в эфирном пространстве обусловливает им равное и противоположное противодействие. 5 страница

Из формул (3.60) и (3.64) явствует, что единственным внешним силовым полем, которое может влиять на пе­риод колебания маятника, является гравитационное по­ле. В формулы входит напряженность гравитационного поля и, следовательно, только она определяет период колебания маятника при неизменной длине подвески, но с изменением способа его закрепления.

По логике рассуждения, принятой в ньютоновской ме­ханике, мы не можем перейти от (3.60) к (3.64), что и обусловливает как бы независимое существование в фи­зике математического и физического маятников. Но та­кой переход должен наличествовать. Ибо это не две независимые формулы, отображающие различные движе­ния маятника, а формализация одного процесса проте­кающего в различных условиях, определяемых формой его закрепления, а, следовательно, и взаимодействие ма­ятника с гравитационным полем окружающего про­странства. Формулы (3.60) и (3.64) отличаются на величину к, равную:

к = (1 +J/ml2)-1/2.

И создается впечатление, что эта величина к = const является постоянным параметром, поскольку включает в себя неизменные величины m, l, r. Поэтому предполага­ется, что между физическим и математическим (?) дви­жением маятника существует некий необъяснимый ска­чок, например, типа квантового.

Однако более вероятно, что механизм взаимодействия маятника с гравиполем обусловливает возможность по­стоянного изменения к в зависимости от движения под­вески и грузика относительно осей 3 и 5. Исходя из это­го можно провести преобразования, изменяющие формализацию коэффициента к, и получить следующую зависимость:

к = (1 + r2/l2)1/2. (3.65)

И в числителе и в знаменателе дроби правой части (3.65) стоят радиусы грузика r и подвески l. Так как ско­рость вращения обода грузика равна произведению его радиуса на частоту, то в общем случае будем иметь для него скорость v1:

v1 = rω.

Откуда:

r = v1/ω. (3.66)

И для подвески:

l = v/ω1. (3.67)

Поскольку в формулах (3.66) и (3.67) частота ω имеет, в случае физического маятника, одинаковую количест­венную величину, то, подставляя (3.60) и (3.67) в (3.64), находим зависимость коэффициента к от скорости пово­рота обода ротора относительно поворота подвески:

к = (1+ v12/v2)-1/2. (3.68)

И окончательно формула (3.60)имеет вид:
ω = √g/l·(1 + v12/v2)-1/2. (3.69)

Формула (3.69) показывает, что период колебания ма­ятника обусловливается отношением квадрата скорости его поворота v1 к квадрату скорости поворота подвески v, а потому при жестком закреплении грузика, когда его скорость относительно подвески v1 = 0, мы имеем дело с математическим маятником, который с началом свобод­ного поворота грузика превращается в физический. А это позволяет посредством изменения жесткости за­крепления грузика варьировать период колебания маятника, как в сторону возрастания, так и в сторону за­медления, что кажется невозможным по механике Ньютона.

Эксперименты с изменяемой степенью свободы маят­ника (а это и названо маятником Крюкова), проведенные в 1988 г. в ЦАГИ В.П. Якуниным и Н.Г. Панферовым, показали, что изменение степени свободы с одной на две меняет частоту колебания маятника на величину, пре­вышающую 30%.

Теоретически можно показать; что максимальный период достигается только тогда, когда коэффициент становится равным к = √2 = 1,414...

Формула (3.56) свидетельствует о безразличном по­ложении подвески относительно горизонта, а потому эксперимент с изменением степеней свободы ротора-грузика может иметь множество разновидностей, как бы не имеющих никакого отношения к маятнику.

Один из вариантов вертикального закрепления рото­ров по обе стороны оси 5 описан в данной работе. Вто­рой, не имеющий на первый взгляд никакого отношения к маятникам, предложен самим И. М. Крюковым и на­зван мною «Рамка Крюкова» [66]. Суть эксперимента заключается в следующем (рис. 36):

Внутри металлической рамки l, установленной на оси АВ в подшипниках, расположены планки 7 и 8 с грузиками 2, способными свободно перемещаться по план­кам. Грузики с одной стороны прикреплены к боковинам рамки пружинами, а с другой имеют петли 3 и, пе­редвигаясь, растягивают пружины до крючков 4, кото­рые и удерживают пружины в растянутом положении. Крючки 4 тягами 6 соединены со спусковой кнопкой 9. Если в таком положении (грузики имеют одну степень свободы) рамку раскрутить вокруг оси АВ (сообщить ей определенный момент количества движения) и оста­вить ее вращающейся, то до останова пройдет две-три минуты.

Если же после раскручива-ния, нажать кнопку 9 то освобожденные грузики 2 под действием пру­жин устремятся к оси АВ (грузики получают две степени свободы). Пока они сходятся к оси, рамка раскручивается в соответст- Рис. 36. вии с «законом» сохранения ко-личества движе­ния. Но достаточно грузикам перейти ось АВ, как вра­щение рамки мгновенно тормозится почти до полной ее остановки. Грузики раздеформируются. Момент их им­пульса нейтрализуется, количество движения уменьша­ется и сохраняется только момент импульса рамки. «За­кон» сохранения количества движения как бы нарушается, поскольку система останавливается за счет «внутренних» сил.

Все вышеописанное позволяет сделать следующие выводы:

• маятник является гравитационным прибором, и характер его движения определяется способом дефор­мации с гравитационным полем Земли:

• «физический и математический» маятники разли­чаются эмпирически только количеством степеней свободы, а, следовательно, и способом взаимодействия с гравиполем.

 

3.6. «Инерциальные» и гравитационные

силы и массы

 

Постулирование классической механикой эквивалент­ности инерциальной и гравитационной масс при распро­странении на взаимодействия тел логически приводит к за­ключению, что эффект, вызываемый ускорением, экспериментально невозможно отличить от аналогично­го эффекта, вызываемого гравитационным притяжени­ем. Этот эффект, используемый Д. Эйнштейном в построении теории гравитации ОТО, предполагает возможность рассмотрения в течение малого промежутка времени и в пределах небольшой области пространства гравитационного поля как приблизительно постоянного и однородного. Вот как иллюстрируется принцип эквивалентности в ра­боте [74]:

«Предстают себе космическую ракету, пролетающую так далеко от гравитирующих тел — звезд или планет, что гравитационные силы, действующие на ракету, ни­чтожно малы. Пусть мощность ракетных двигателей по­добрана так, чтобы ускорение, с которым движется ра­кета, в точности равнялось ускорению свободного падения g. На космонавта, который сидит в ракете, действует единственная сила — реакция опоры со стороны кресла N. Именно эта сила сообщает космонавту уско­рение: согласно второму закону Ньютона N = mg, где т – инертная масса космонавта. Космонавт помнит, что перед стартом, когда ракета стояла неподвижно на Зем­ле, на него со стороны кресла действовала сила N, урав­новешивающая силу притяжения к Земле, т.е. N' = m'g. И в том, и в другом случае у космонавта создавалось ощущение, что какая-то сила вдавливает его в кресло. Если т = т', то N = N'. Значит, если гравитационная и инертная массы совпадают, то и в том и другом случае кос­монавт должен испытывать совершенно одинаковые ощущения: т.е. он, закрыв наглухо иллюминаторы, не смог бы угадать — неподвижна ли ракета, но вблизи есть тело, создающее гравитационное поле с напряженностью g, или гравитационное поле отсутствует, но ракета движется с ускорением g».

И далее следует сильный вы­вод: «никакой локальный эксперимент, т.е. экспери­мент, проводимый в малой части пространства, в изо­лированной лаборатории, не позволяет отличить гравитационное поле от ускорения».

Аналогичное утверждается и в популярной брошюре лауреата Нобелевской премии [13]:

«Представим себе, что мы захватили измерительные приборы, погрузились на межпланетный корабль и отправились путешествовать в мир звёзд. Быстро бежит время. Солнце уже стало похоже на маленькую звёздочку. Двигатель выключен, корабль далеко от притягивающих тел.

Посмотрим теперь, что делается в нашей летающей лаборатории. Почему весит в воздухе и не падает на пол, сорвавшийся с гвоздика термометр? В каком странном положении застыл отклонившийся от «вертикали» маятник, висящий на стене. Мы тут же находим разгадку. Предметы потеряли вес. (?? – А.Ч.)

Полюбовавшись на необычную картину, мы решили изменить курс. Нажатием кнопки включаем реактивный двигатель, и вдруг … предметы, окружающие нас словно ожили. Все тела, которые не были наглухо закреплены, пришли в движение. Маятник начал качаться и, постепенно успокаиваясь, пришёл в вертикальное положение, подушка послушно прогнулась под лежащем на ней чемоданом. Посмотрим на приборы, которые указывают, в какую сторону наш корабль начал движение. Конечно, оно направлено вверх. Приборы показывают, что мы выбрали движение с небольшим для возможностей корабля ускорением 9,8 м ⁄с2. Наши ощущения вполне обычны, мы чувствуем себя как на Земле (?? – А.Ч.). Но почему так? По-прежнему невообразимо далеко находится корабль от притягивающих масс, нет сил притяжения (?? – А.Ч.), а предметы приобрели вес (?? – А.Ч.).

Выпустим из рук шарик и измерим, с каким ускорением он падает на пол корабля. Оказывается, ускорение равно 9,8 м ⁄с2. Эту цифру мы только что прочли на приборах, измеряющих ускорение ракеты. Корабль движется с таким же ускорением вверх, с каким тела в нашей лаборатории падают вниз… .

Смысл наших наблюдений понять не трудно: на шарик, выпущенный из рук, никакие силы не действуют. Шарик движется по инерции (?? – А.Ч.). Это ракета движется с ускорением по отношению к шарику (?? – А.Ч.), и нам, находящимся в ракете, кажется, что шарик «падает» в сторону обратную направлению ускорения ракеты. Разумеется, ускорение этого «падения» равно истинному ускорению ракеты. Ясно также, что все тела в ракете будут падать «с одинаковым ускорением» (?? – А.Ч.).

(Авторы не замечают, что выпущенный на поверхности Земли шарик проходит за первую секунду путь в 4,9 м, а в ракете – 9,8 м. Это обусловлено качественно различным состоянием шарика. Над поверхностью он неподвижен и относительно пространства и относительно Земли, и ему надо приобретать ускорение. В ракете же, он уже движется с постоянным ускорением относительно пространства. И когда его отпускают – он теряет ускорение. Т.е. всё наоборот, имеет место качественно различные эффекты. А разница в пройденном за секунду пути, сразу же свидетельствует о движении ракеты в космическом пространстве.)

Из всего сказанного мы можем сделать интересный вывод. В ускоренно движущейся ракете тела начинают «весить» (точно они ничего не весят в ракете движущейся без ускорения – А.Ч.). При этом сила притяжения направлена в сторону, противоположную направлению ускорения ракеты, а ускорение свободного «падения» равно ускорению движения ракетного корабля. И самое замечательное то, что практически мы не можем отличить ускоренное движение системы от соответствующей силы тяжести (?? – А.Ч.). Находясь в космическом корабле с закрытыми окнами, мы не могли бы узнать, покоится он на Земле или движется с ускорением 9,8 м ⁄с2 (?? – А.Ч.). Равноценность ускорения и действия силы тяжести называется в физике принципом эквивалентности».

Уверенную аргументацию авторов, физиков-экспери­ментаторов и теоретиков по профессии, достаточно легко опроверг­нуть, предложив им провести простой эксперимент с маятником, помещенным вместо ракеты в обыкновен­ный лифт, движущийся с постоянным ускорением (этот, достаточно простой, эксперимент по замене ракеты лифтом, почему-то, физики в упор не замечают – А.Ч.).

В своем движении лифт, изменяя положение точки за­крепления маятника по высоте, а вместе с ней и напря­женность внешнего гравиполя, воздействует на дефор­мацию и раздеформацию тела-маятника, и, следова­тельно, на процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую и наоборот. Отсутствие данного перехода приводит к быстрому затуханию колебания маятника. Поэтому в своем колебании в лифте тело маятника будет прохо­дить один первый такт. Второй — раздеформация — зави­сит от численной величины ускорения и при уско­рении, превышающем проекцию амплитуды на верти­кальную составляющую, наблюдаться не будет, что и зафиксирует наличие в кабине лифта «инерциального» по­ля. Таким простейшим способом не только космонавт, но и лифтер может достаточно быстро убедиться в том, что имеет дело не с мощным внешним гравитационным полем, а с движущейся ускоренно «изолированной» ла­бораторией.

Убеждение, что сила инерции и сила тяготения есть разные, но сводимые друг к другу силы, лежит в основе всех гравитационных теорий и сопровождается предло­жением иных мыслимых экспериментов, как бы под­тверждающих принцип эквивалентности и способных создать условия, при которых силу тяготения невозмож­но отличить от силы инерции. Так в работе [89] предла­гается следующий опыт по его подтверждению:

«Пред­ставим себе совершенно закрытый вагон, который движется по горизонтальному полотну дороги с посто­янным ускорением (рис. 37, 1). В таком вагоне отвес бу­дет отклоняться от направления, которое мы на Земле называем вертикальным. Равнодействующая силы инер­ции и силы тяжести отклонит отвес к задней стенке ва­гона. В вагоне все будет так, как если бы вагон подни­мался с постоянной скоростью в гору (рис. 37, 2). А величина силы тяжести равнялась бы сумме действи­тельной сил тяжести и силы инерции в ускоренном, но горизонтально движущемся вагоне(понятно, что надо брать геометрическую сумму векторов). Так как в обоих случаях все тела получают совершенно одинаковые ус­корения, нельзя узнать, чтопроисходит с вагоном на са­мом деле: движется он равномерно в гору при увеличе­нии силы тяжести или ускоренно по ровному месту, если пользоваться только приборами, регистрирующими вес, и не знать подлинной величины силы притяжения к Земле. Если за окнами будет темно, то никакого способа различить силы, нет. Сила притяжения к Земле и сила инерции проявят себя как физически тождественные».

Данная задача сформулиро­вана более хитро, чем экспе­римент с ракетой, хотя заключение столь же категорично — нет способов различения инер­ции и гравитации. Автор за-да­чи — теоретик помнит, что при движении с ускорением а вес тела меняется, и при длительном наблюдении в ускоренном вагоне это изменение будет зафикси-ровано. Вот почему нельзя пользоваться весами. По этой же причине второй вагон не стоит наклонно, а движется в гору с постоянной скоростью. В нем тоже будет Рис. 37. наблюдаться эффект уменьшения веса.

Поскольку в классической механике свойства не зави­сят друг друга, то иных способов обнаружения состояния движения больше не предлагается, хотя таких спо­собов множество. Простейший из них позволяет обна­ружить движение вагона с ускорением с помощью обыкновенного метра. Для этого достаточно, оказав­шись в вагоне, замерить расстояние h от пола до грузика отвеса. Подождав некоторое время, повторить замер, и если обнаружится изменение h, то, значит, вагон дви­жется с ускорением. Если h осталось неизменным, вагон с равномерной скоростью поднимается в гору.

Более сложные эксперименты, например, с помощью зеркала и зайчика от направленного на него и отражен­ного на отдаленный экран луча света или с помощью интерферометра Майкельсона, позволяют, находясь в закрытом вагоне, визуально наблюдать его перемещение с ускорением в сантиметрах и даже в долях миллиметра, т.е. с меньшим, чем развивает улитка.

Чем же обусловлены столь серьезные заблуждения в понимании сути физических процессов, связанных с движением тел?

Эти заблуждения определяются постулативнымха­рактером начал механики, отсутствием системной взаимосвязи между свойствами, полным совпадением резуль­татов многих теоретических расчетов элементов движения с экспериментальными данными и некоторой предсказа­тельной способностью механики. В частности, при опи­сании движения наличествуют следующие явные и не­явные постулаты:

• рассматриваются отдельные свойства тел и их изме­нение при движении, а не взаимосвязанное изменение всех свойств;

• произвольно разделяются массы на инертную и гра­витационную, что искусственно раздваивает силы на инерциальные и гравитационные;

• предполагается тождественность тел в покое и дви­жении;

• движение тела отрывается от эфирного пространства и гравитационного поля;

постулируется неизменность и независимость про­странства от тел, которые в нем движутся;

• предполагается возможность существования скоро­сти без ускорения, отсутствие зависимости, как между ними, так и с движущемся телом;

постулируется относительность прямолинейного и равномерного движения;

• вводятся (постулируются) искусственные инерциальные системы отсчета;

• и самое главное — отсутствует представление о том, чтотело, неподвижное относительно пространства, качественно отличается от того же движущегося любым способом тела. И это отличие всегда можно зафиксировать приборами, находящимися внутри него.

Проиллюстрирую как, базируясь на вышеперечислен­ных постулатах, возникает неадекватное природе пред­ставление о сущности движения.

Сначала отмечу, что не все из перечисленных посту­латовисторически принадлежат Ньютону. В частности, у него отсутствует понятие «инерциальные системы от­счета» как абстрактное «геометрическое и кинематиче­ское определение, заключающее в себе нереалистиче­скую идеализацию» [90] и описание событий в терминах этого понятия. В своей механике Ньютон использовал представление о коперниковой системе, отображающей реальное физическое пространство — вместилище, за­полненное эфиром. Такое представление до некоторой степени напоминает понятие о месте Аристотеля. И именно поступательное движение тела относительно пространства, эфира и тел, находящихся в них без взаи­модействия с первыми, становится у него движением по инерции. Неинерциальным оставалось движение с уско­рением, и только потому, что оно обусловливалось либо воздействием внешних сил, либо вращением.

Введение последователями Ньютона представления об инерциальных системах отсчета стало деформацией ньютоновской механики, превращало эти системы в са­мостоятельные сущности, делало излишним представление о физическом пространстве и совсем ненужным понятие «эфир». Первым это заметил и сразу же отбросил эфир, как и эфирное пространство — Эйнштейн, сна­чала заменив пространство как реальность пустотой и координатными мнимостями, а затем инерциальными системами отсчета. И поэтому в современной физике вещественное пространство описывается не как те­лесное образование, взаимодействующее со всеми те­лами, а как абстрактное пустое вместилище, заполнен­ное не взаимодействующими с пространством полями и телами.

В теории функции инертного пустого пространства приписаны мыслимым инерциальным системам отсчета.Прямым следствием введения инерциальных систем оказался произвольный отрыв движения тела от вещественного про­странства и превращение последнего в инерциальную, первичную систему отсчета (в которой можно помес­тить неподвижного наблюдателя), а тела - во вторич­ную систему отсчета (в нее усаживается движущийся наблюдатель). Наблюдателей, как дополнение к инерци­альным системам отсчета, впервые использовал Мах.Естественно, чтонаблюдатель понимает наблюдаемое событие не таким, каким оно происходит в природе, а таким, каким оно должно быть по той теории, при­верженцем которой является ученый, посадивший этого наблюдателя (не случайно А.А Денисов наименовал их «зеваками» [91]). Являясь исполнителями субъективных устремле-ний ученого, они как бы выполняют функцию «независимого прибора», подтверждающего предлагаемые посылки, и потому наблюдатель в тележке не должен замечать взаимодействия движущегося тела с вещественным про­странством, что до него и за него делает автор теории, превращая субъективные домыслы в «реальную» дейст­вительность и демонстрируя кажущуюся относитель­ность этого движения.

Приведу еще один пример описания поступательного движения с ускорением тележки (вторичной системы) относительно инер-цииальной коперниковой первичной системы отсчета. По горизонталь­ным рельсам с пре­небрежительно ма­лым трениемкатит­ся тележка (вторич­ная система отсче­та), увлекаемая за­крепленном на блоке грузом (рис. 38). На тележке мас­сой т установлен отвес массой т'. Опуска-емое под дей­ствием притяжения Земли тело М сообщает тележке по­стоянноеускорение. При этом отвес отклоняется в сто­рону, противоположную ускоре-нию на угол α. Величинаотклонения Рис. 38.угла α определяется однозначно ускорением тележки относительно инерциальной систе­мы отсчета и остается неизменной в последующем (Вопрос: аскорость? – А.Ч.).

В этом рассуждении замаскирована ошибка. Оназаключается в том, что тележка движется не относи­тельно абстрактной инерциальной системы отсчета, а относитель­но Земли. И если относительно мыслимой системы отсчета, с которой тележка, естественно, не взаимодей­ствует, она кажется движущейся с постоянным нарастанием скорости, не влияющей на ее физическое со­стояние (не меняющей ее качество). То при движении с постоянным ускорением по поверхности Земли измене­ние скорости движения сопровождается реальным из­менением взаимодействия тележки с Землей, которое и вызывает соответствующее изменение угла отклоне­ния отвеса α, т.е. фиксируется новое качество тележ­ки.

Ошибочная форма понятийного описания ускоренного движения определила, в свою очередь, порядок матема­тического доказательства неизменности ускорения α. Покажу, как оно логически проводится. Сначала опре­деляется масса тележки с отвесом M'.

М' = т' + т.

Уравнение движения под действием силы натяжения нити F записывается в виде:

М° = Mg – F, где M'a = F.

Исключив из этих уравнения F, найдем ускорение а:

а = Mg/(М + М°) = kg,

где k = М/(М + М°) = const ?

Полученный некорректный результат однозначно под­тверждает принятый постулат о неизменности ускоре­ния а и полное отсутствие взаимодействия с окружаю­щим пространством движущихся тел (тележки с отвесом). Поскольку k определяется делением «неизмен­ных» (?) масс (отмечу, что и массы изменяются, что не учитывается в данных рассуждениях), то он остается неизменным всегда, а вместе с ним остается постоянной величиной и ускорение а и сила инерции Р = М°а.

Теперь задачей наблюдателей становится подтвержде­ние «математически доказанной» неизменности ускоре­ния и силы инерции, а, следовательно, и относительно­сти движения с постоянным ускорением. Вот как они справляются с этой задачей.

С точки зрения «неподвижного» наблюдателя (рис. 38а.): Поскольку отвес отклонен на постоянный угол а (это некорректно «доказывается» математически, но не экспериментально), он движется вместе с тележкой с постоянным ускорением а. Происхождение движения обусловлено действием на массу отвеса т силы та в го­ризонтальном направлении. Если F' сила натяжения ни­ти отвеса, то горизонтальная составляющая F'·sinα должна равняться та. То есть у неподвижного наблюда­теля даже мысли не возникает об экспериментальной проверке истинности математического доказательства. И он оперирует теми же математическими аргументами, основанными на постулате о том, что масса движуще­гося тела остается неизменной и в покое и в движении.

С точки зрения движущегося наблюдателя, отслежи­вающего как (предполагаемое теоретиком неизменное) отклонение отвеса на угол α, так и перемещение тележки относительно Земли, констатируется, что, поскольку отвес отклонен и покоится относительно тележки (то, что отвес покоится в движущейся с ускорением тележке, — тоже домысел теоретика), сумма всех действующих на него сил равна нулю. На отвес под углом друг к другу действуют сила земного тяготения F = mg и сила натя­жения нити F'. Их сумма компенсируется силой Fо = – та (рис. 38б.), равной по величине и противоположной по направлению сумме сил F' и mg, и наблюдатель движущийся «...в вагоне с наглухо закрытыми окнами... мог бы следить за движением отвеса, но ничего не знал бы о движении вагона.

Не зная, движется ли вагон с ускорением относитель­но коперниковой системы отсчета (точнее, не представ­ляя физического механизма движения с ускорением – А.Ч.), движущийся наблюдатель не мог бы утверждать, что отклонение отвеса объясняется действием сил инер­ции. С таким же основанием он мог бы предложить и другое объяснение: вагон на рельсах закреплен непод­вижно, но к нему справа приблизилась большая масса, сила тяготения которой и вызвала отклонение отвеса. Возможность двоякого истолкования поведения отвеса наблюдателем в вагоне с наглухо закрытыми окнами яв­ляется следствием эквивалентности сил инерции и сил тяготения», — утверждает вслед за предыдущими авто­рами профессор Хайкин [92].

И возвращаясь к движущимся вагонам (см. рис. 37), еще раз отмечу, что классическая механика рассматри­вает движение вагона с одним и тем же линейным при­бавлением скорости независимо от внешнего простран­ства и гравитационного поля. По ней вагон, движущийся с постоянным ускорением по горизонтальной поверхно­сти, и отвес в нем не взаимодействуют с гравиполем Земли и не испытывают никаких физических изменений, оста­ваясь тождественными своему состоянию покоя. И далее. По­скольку грузик отвеса взаимодействует с вагоном толь­ко через подвеску, то при ускоренном движении вагон постоянно «уходит» (?? – А.Ч.) из-под отвеса на одну и ту же величину, которую фиксирует угол α. Поэтому при неизмен­ном линейном ускорении угол α остается постоянным. Для тела же, находящегося в вагоне, стремление вагона «уйти» из-под него фиксируется как инерциальная сила, действующая по горизонтали в направлении, противо­положном движению вагона. Векторная сумма инерциальной и гравитационной сил остается неизменной для ускоренного движения, но вес уменьшается с возраста­нием скорости по поверхности Земли, вызывающей по­явление силы, направленной вертикально вверх. И эти механистические фантазии называются классической механикой.

Неизменность веса при ускорении и не связанное с ускорением уменьшение его же с возрастанием скоро­сти и демонстрирует независимость ускорения от ско­рости и отсутствия связи между ними и гравитацион­ным полем пространства. Ускорение само по себе становится основной сущностью, не зависящей от про­странства, и затушевывает тот факт, что ощущаемое на­ми ускорение есть следствие взаимодействия с гравипо­лем Земли. В механике оно отражает только наблюдаемое изменение скорости за единицу времени относительно поверхности. И связано только со скоростью перемеще­ния. Скорость же, в свою очередь, жестко связана с на­пряженностью гравиполя, и именно гравиполе опреде­ляет механизм поведения тел. Рассмотрим этот меха­низм.

Прежде всего, движение тела-грузика в некотором направлении во внешнем гравиполе вызывает возраста­ние напряженности внешнего гравиполя, последнее сжимает грузик так же, как сжимается тело при па­дении. Деформация грузика сопровождается появлени­ем силы F° направленной в сторону, противоположную возрастающей напряженности. Именно сила, обусловленная возрастающей деформацией движущегося с постоянным ускорением тела, является силой инерции. А изменившаяся напряженность собственного гра­виполя тела есть наблюдаемое ускорение с обратным знаком.

Сила инерции Fо может быть рассчитана по уравне­ниям классической механики следующим образом. Поскольку грузик отвеса увлекается с постоянным ускорением а, деформация грузика сопровождается появлением силы Fо, направленной в противоположную сторону, то за промежуток времени t он приобретет скорость v' равную:

v' = vо + аt, (3.70)

где vо – начальная скорость вагона (грузика).

Напряженность внешнего гравиполя на поверхности Земли определяется уравнением:

g = v2/R,

где v – первая орбитальная скорость.

Грузик, двигаясь по поверхности, будет менять свою напряженность g' по такому же закону:

g' = v'2/R. (3.71)

Или, подставляя в (3.71) значение v' из (3.70):

g' = (vо + аt)2/R, (3.72)

где g' и есть то ускорение (собственная изменяемая напряженность гравиполя тела), которое определяет количественную величину силы инерции Fо. В отличие от изменяющегося линейно ускорения а ускорение g' возрастает по параболическому закону и вместе с ним возрастает сила Fо: Fо = mg'.

Сила Fо направлена против движения вагона и потому постоянно отклоняет грузик в этом направлении, последнее вызывает постоянное возрастание угла α. Именно изменение угла α можно замерить метром, транспортиром многими другими приборами и тем самым зафиксировать все особенности движения вагона с постоянным ускорением.

Таким образом, при движении по поверхности Земли с одним и тем же ускорением a фактическое ускорение g', обусловленное изменением напряженности гравиполя тела под действием гравиполя земли, будет постоянно возрастать, а вместе с ней и горизонтальная сила Fо, действующая на отвес.








Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 891;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.029 сек.