Форум движения за возрождение отечественной науки
21 Августа 2019, 02:40:35 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Форум движения за возрождение отечественной науки
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 [2]   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Три закона Ньютона. Отклик на публикацию П.И.Дубровского  (Прочитано 764 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #15 : 09 Августа 2019, 20:47:00 »

Уважаемый Александр Игоревич! Я сделал подборку цитат из Ваших последних постов, которых, как мне представляется, будет достаточно для продолжения нашей дискуссии. Придавая второму закону Ньютона универсальный характер (не замечая ограниченности области его применимости), Вы пытаетесь найти принципиальные различия между внешними и внутренними ускорениями, испытываемыми одним и тем же телом. В результате у Вас появляется разность этих ускорений. При этом Вы не замечаете того, что вступаете в коренное противоречие с ньютоновой механикой, которая полагает силы действия и противодействия (или, в расчёте на единицу массы, те самые внешние и внутренние ускорения) «тютелька в тютельку» равными по модулю (но только противоположными друг другу по направлению). Вы же полагаете такое возможным только в статике. Вы считаете неверным силовой баланс сил действия и противодействия (в условиях действия второго закона силой противодействия выступает только сила инерции), отвечающий третьему закону Ньютона: F+(–mа)=0. Назовите свою альтернативу силового баланса для этого случая. У Вас таковой нет!

Я показал что т.н. сила, фигурирующая во 2 и 3 законе Ньютона, на самом деле является формой ускорения, берущегося без воздействия поля упругости (поля инертности тела). Тогда как масса выступает безразмерным коэффициентом, характеризующим величину действия поля инертности тела при воздействии на него внешних сил. Причем, это воздействие должно проходить лишь на отдельные точки тела, или быть неравномерным. Только тогда проявятся силы упругости. Таким образом, масса и сила это такие же меры движения, как ускорение. Ввиду чего, сама аксиоматика Ньютона, построенная на массе и силе, обладает внутренним неустранимым противоречием в действиях полей. Ввиду чего, ее нельзя применять при ускоренном движении в соответствии с принципом Даламбера. Так как это применение будет неверным. Что создает ограничения использования формализма массы и силы в законах Ньютона, и в механике в целом.


Таким образом, в историческом споре ньютоновой и лагранжевой механик Вы приняли сторону последней. Ну что же, это – Ваше право, Только после этого не удивляйтесь, когда Вас будут уличать в «одном ляпе за другим».

Вы ошибаетесь, я вовсе не стою на стороне формализма Лагранжа-Гамильтона. Так как он не применим к действию не потенциального поля и к асимметричным полевым взаимодействиям. Этот формализм вполне ограничен, о чем я написал в предыдущем посте. Просто я показываю для вас ограниченность применимости как механики Ньютона и его законов, так и механики и формализма Лагранжа-Гамильтона. У каждого из этих методов есть свои достоинства, и свои ограничения. Как видите, 2-й закон Ньютона и принцип Даламбера так же являются верными только в области статики, вследствие относительности ускорений и сил в ускоренных системах отсчета. Нужно понимать, что масса и сила, есть форма формализма в учете ускорений поля. То есть это вещи не существующие сами по себе. Это меры движения созданные человеком. Так же как энергия и импульс, и другие меры, известные в механике.

Ложный тезис о том, что основным законом динамики является второй закон Ньютона, сбил с толку ни много, ни мало целую научную школу Ландау-Гинзбурга. А есть и ещё более курьёзные случаи просто «свихнувшихся» на нём. Так, экс-заведующий кафедрой теоретической механики Кубанского государственного университета, доктор технических наук Ф.М.Канарёв в публикациях на своём сайте все силы, без исключения, умудрился выразить через ускорение (через вторую производную по времени от координаты). В личной переписке с ним я безуспешно пытался убедить его в том, что на второй производной по времени от координаты «свет клином не сошёлся», что есть силы, зависящие от первой производной по времени (диссипативные силы), от координаты (возвращающая сила в осцилляторе) и др. Тщетно! Оказалось, что псевдонаучный фанатизм бывает посильнее религиозного.

Я знаком с трактовкой законов механики Ф.М. Канаревым. Она мне представляется неверной, так как он не понял действительное соотношение между массой и силой. Ввиду чего, он неверно применяет принцип Даламбера в своей механике. Что касается ускорений, как изменений скорости, то они могут браться либо по пространственной, либо по временной координате. В этом случае, будет так же различаться размерность сил. Тогда как при интегрировании соответствующих ускорений по той же координате, по которой производилось дифференцирование, в результате получится импульс, с сохранением его обычной размерности, как произведения массы на ускорение. При этом не забывайте, что масса это динамическая характеристика, выражающая действие поля упругости, при контактных ускорениях, действующих на некоторые точки тела, и приводящих к возбуждению сил упругости. То есть законы Ньютона на самом деле не так просты, как представляются на первый взгляд. Эта сложность возникает вследствие использования в них массы и силы, как форм ускорения, создаваемых различными по природе полями. Тогда как масса, это вообще безразмерный коэффициент. Что делает формулу Ньютона отнюдь не универсальной в ее использовании. В частности, эта формула не применима для выражения принципа Даламбера в динамике движения.  

Ну, а теперь начну уличать Вас в «ляпах». Бездоказательно объявляя гравитационное поле однородным и потенциальным (к сожалению, бытует такое заблуждение среди теоретиков), Вы утверждаете, что тело, будучи в состоянии невесомости, никаких внутренних перегрузок не испытывает. Это – неправда. Разноудалённость элементов конструкции спутника на околоземной круговой орбите от центра Земли создаёт внутренние напряжения, растягивающие конструкцию спутника вдоль вектора силы гравитации. В астрономии этот феномен хорошо известен. В 1848 году французский астроном и математик Эдуард Рош показал, что существует, при определённом радиусе круговой орбиты спутника, обращающегося вокруг небесного тела, предел (предел Роша), когда приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, становятся равными силам самогравитации спутника. Рош рассчитал такой предел для жидких спутников и на основании этого расчёта предположил, что кольца Сатурна состоят из множества независимо обращающихся небольших частиц, образовавшихся в результате саморазрушения спутника этой планеты.

Я в курсе, что гравитационное поле отнюдь не является однородным, и потому создает напряжения сил упругости в теле, как любое неравномерно действующее поле. Но, его неравномерность на практике для малых тел настолько мала, что данное поле можно считать в некотором приближении равномерно действующим. Суть же этого в том, что в равномерно действующем поле не проявляется такая динамическая характеристика поля упругости как инертная масса. В этом случае, результирующее ускорение полностью совпадает с исходным гравитационным ускорением. Поэтому, 2-й закон Ньютона так же не действует. Он начнет действовать только тогда, когда возникнет неравномерное торможение, и проявится динамическая масса и сила, создаваемая полем упругости при торможении.  

Для опровержения двух следующих Ваших «ляпов», а именно:
1.   3-й закон Ньютона приводит к формализму Лагранжа и Гамильтона, и
2.   В физике нет теории не потенциального поля, –
придётся уличить в жульничестве Вашего гуру – Льва Ландау в качестве автора учебного пособия для студентов университетов по теоретической механике.

1. 3-й закон Ньютона действительно приводит к формализму Лагранжа и Гамильтона для потенциальных полей и четных взаимодействий, вы можете сами в этом убедиться. Тогда как для не потенциальных полей он неверен.
2. Ландау ни в коем случае не является моим гуру, так как я не придерживаюсь формализма Лагранжа-Гамильтона, и считаю неверной теорию относительности, как СТО, так и ОТО.
3. 1 и 2 закон Ньютона действуют в большинстве случаев, но их нельзя совмещать в динамике с принципом Даламбера. Вследствие того, что масса является отношением первичного и результирующего ускорения, и в специфической форме как безразмерный коэффициент выражает действие поля упругих сил (действие поля инертности), ответственного за феномен массы.  


Но для этого придётся начать «несколько издалека».Из СПРАВКИ (опубликованной в марте 1991 года в «Известиях ЦК КПСС» в подборке документов по «делу Ландау» 1938 года): «По получении высшего образования ЛАНДАУ в 1929 г. был командирован за границу для научного усовершенствования, и работал по 1932 год у известного физика БОРА в Дании и у ряда физиков его школы в Берлине, Цюрихе, Лейпциге и Кембридже. Первые 6 месяцев командировка субсидировалась Наркомпросом, а в остальное время ЛАНДАУ получал рокфеллеровскую стипендию, устроенную ему БОРОМ».

Я ознакомился с вашей статьей. Спасибо за ценную информацию по истории вопроса.  В целом Ландау и не мог действовать в то время иначе, даже если бы он того захотел. Так как это была общемировая тенденция, которая была на время отменена только в гитлеровской Германии. Тогда как в СССР Ландау никто бы не позволил идти по этому пути. Отсюда, он стал обычным человеком (неосознанным карьеристом), работающим в общей ошибочной парадигме физики того времени. Причем, в интернационально признанной парадигме. Тогда как мы сейчас смотрим на все это совсем с других позиций. Если бы Ландау заинтересовался теорией действия не потенциального поля, и его энергетическими характеристиками, то он возможно пришел бы к понятию об ограниченности действия в не потенциальных полях законов сохранения энергии и импульса. В том числе, к неприменимости к не потенциальным полям формализма Лагранжа-Гамильтона. Но, этого не произошло.  
« Последнее редактирование: 09 Августа 2019, 20:53:35 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Анатолий Михайлович Петров
Модераторы
Ветеран
*

Репутация: +78/-47
Offline Offline

Пол: Мужской
Сообщений: 1125

Петров А.М.


« Ответ #16 : 10 Августа 2019, 20:21:57 »

Лагранжианы, гамильтонианы и резонанс
…Если полевое взаимодействие внешней и внутренней системы является симметричным, и подчиняется 3-му закону Ньютона, то произойдет просто перетекание энергии из системы в систему. Если же полевое взаимодействие нечетное, то будет происходить либо синтез дополнительной энергии и импульса, либо ее уничтожение данным не потенциальным (асимметричным) взаимодействием, его силами и ускорениями, воздействующими в резонансе с движением тел.  
Последний случай, синтез или уничтожение энергии не является классическим, и не может быть описан в форме каких-либо операций по оптимизации лагранжианов и гамильтонианов энергии. В этом случае, первые два закона Ньютона продолжают действовать, тогда как третий закон преобразуется в закон нечетности взаимодействия, создающий не компенсированную результирующую силу, которая и производит либо создание, либо уничтожение энергии в зависимости от формы резонанса.
Могут существовать два вида резонансов между системами. Оба эти резонанса основаны на не потенциальном действии поля. Но, первый резонанс основан на симметрии взаимодействия, и поэтому только передаёт/распределяет энергию и импульс между системами. Тогда как второй резонанс основанный на асимметрии взаимодействия, создаёт или уничтожает энергию в данных системах. Оба процесса подчиняются 1 и 2 закону Ньютона. Тогда как 3-й закон Ньютона (закон симметрии полевого взаимодействия) действует в первом резонансе, и заменяется на закон асимметрии взаимодействия во втором резонансе...
В целом подход Ландау к механике и физике уже буксует, когда возникают при резонансах не потенциальные поля и происходит передача энергии. При этом, добавляемая третья энергетическая функция, связанная с изменением энергии, должна добавляться к обеим системам, и в сумме должна быть равна нулю. Что позволяет в выкладках Ландау сохранить данный формализм (это на мой взгляд). 3-й закон Ньютона при этом продолжает работать.
Тогда как подход Ландау абсолютно не применим при наличии асимметрии полевого взаимодействия между системами, что приводит к изменению совокупной меры энергии и импульса у взаимодействующих систем.  
Подход Ньютона с его 2-м законом универсален. Если нам известны силы, создаваемые потенциальными и не потенциальными полями, то мы можем всегда рассчитать результат действия поля, который может состоять как в сохранении, так и в изменении энергии и импульса изолированной системы.
Уважаемый Александр Игоревич!
Я предложил Вам, прежде чем мы продолжим дискуссию в этой теме, разобраться с «ляпами», в которых я уличаю Вас и Льва Ландау, ошибки которого (объективно представляющие собой осознанное мошенничество) Вы повторяете. По крайней мере, Вы могли бы ознакомиться со статьёй в журнале "Инженерная физика" №5 за 2018 год под названием “КАК А.А. РУХАДЗЕ ИСПРАВИЛ ОШИБКУ В «МЕХАНИКЕ» ЛАНДАУ-ЛИФШИЦА” (эта статья размещена и на сайте нашего Форума: www.forum.za-nauku.ru › Главная категория › Научный журнал), чего вы, как я вижу, не сделали (извините, сейчас вижу, что статью Вы прочитали, но дальнейший свой текст менять не буду; готов услышать Ваши возражения).
Вы разыграли перед нами некий ликбез, рассказывая о том, что такое лагранжиан и гамильтониан, причём тут же признались, что законов и канонов ни ньютоновой, ни лагранжево-гамильтоновой механики сами придерживаться не намерены.
Ведь если «подход Ландау к механике и физике уже буксует», а чуть ниже оказывается, что он ещё и «абсолютно не применим», значит, это уже не «Механика» Ландау-Лифшица, построенная на лагранжевом формализме.
Какого же «зверя» нам подают на третье? Оказывается, он не имеет своего собственного лица (как и собственного содержания), «гуляя сам по себе» и дрейфуя между первым и вторым. В итоге картина складывается удручаюшая. Нам (как бы из благих побуждений) «портят» как ньютонову механику, подменяя в ней третий закон Ньютона «законом асимметрии взаимодействия с некомпенсированной результирующей силой», так и лагранжеву механику, предлагая «третью энергетическую функцию», которая искусственно приписывается обеим взаимодействующим системам.
Но это «один в один» именно то, чем в своё время пытался заниматься Лев Ландау, заслужив в итоге, вслед за своим кумиром Альбертом Эйнштейном, звание научного мошенника мирового масштаба (официального признания этого бесспорного факта нам ещё предстоит в скором времени дождаться).
Оба этих жулика «зарабатывали себе на жизнь» научным комментаторством трудов других учёных, не гнушаясь и плагиатом. Ни тот, ни другой не имели («за ненадобностью») собственной экспериментальной базы и за всю свою жизнь не выполнили своими руками ни одного физического эксперимента (только мысленные!).
Утверждают, что Лев Ландау ещё на школьной скамье самостоятельно научился дифференцировать и интегрировать (в советских школьных программах дифференциальное и интегральное исчисление появилось только в 40-50-е годы, сначала в порядке эксперимента в спецшколах). Но сейчас я приведу печатное подтверждение того, что, даже став в 1946 году действительным членом академии наук СССР (минуя звание члена-корреспондента неизвестно за какие заслуги, кроме ходатайства П.Л.Капицы о его освобождении из тюрьмы во избежание того, чтобы без его ценных советов Капица не оставил СССР без жидкого гелия), Лев Ландау так и не научился правильно выполнять эти математические операции.
Откроем на странице 83 учебное пособие «Механика» Ландау-Лифшица, изданное в 1958 году и с 2001 года стереотипно переиздаваемое с периодичностью в три года. В формуле (22.1) к обычному выражению для функции Лагранжа, представляющей собой разность кинетической и потенциальной энергии, авторы добавили произведение координаты х на функцию времени F(t), описывающую силовое воздействие на динамическую систему. Далее авторы рассматривают режим «так называемого резонанса, когда частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой системы». Как же при помощи функции Лагранжа с новой искусственной добавкой получить решение задачи на резонанс? Чтобы вернуться к традиционной записи уравнения движения, авторы намерены продифференцировать свою функцию Лагранжа по координате. Однако, в режиме резонанса координата, скорость и входное воздействие функционально связаны между собой. Поэтому производная по координате х от произведения хF(t) будет выглядеть так:
d(xF(t))/dx=F(t)+xd(F(t))/dx.
Но академик Ландау с соавтором, оказывается, с таким правилом дифференцирования произведения переменных величин не знакомы. И они вольно или невольно идут на обман, утверждая, что с помощью придуманной ими «модифицированной» функции Лагранжа можно получить классическое уравнение движения осциллятора.
Добавим, что Ландау совершил ещё и двойной обман: его «модифицированная» функция Лагранжа противоречит не только ньютоновой, но и лагранжевой механике, поскольку не представляет собой разности кинетической и потенциальной энергий осциллятора. В режиме резонанса амплитуды координаты и скорости (с точностью до исчезающе малых гармоник) растут линейно во времени, но выражения для потенциальной и кинетической энергии, а, значит, лагранжиан с гамильтонианом, сохраняют прежний вид.
Вот такая получается элементарная безграмотность, от которой хотелось бы предостеречь тех, кто собирается «усовершенствовать» ньютонову и лагранжево-гамильтонову механику силовыми или энергетическими добавками в духе Ландау. К числу таких «ляпов», в частности, следует отнести определение импульса через произведение силы на интервал времени. Так горе-теоретики надеются «задаром» получить прибавку импульса, сжимая и разжимая пружину с разными скоростями. Составьте дифференциальное уравнение движения вашей динамической системы в виде ньютонова силового баланса, после чего интегрированием сил по координате получите энергетический баланс, а интегрированием по времени – импульсный баланс в системе. Если корректно выполните эти математические операции, то убедитесь, что никакой «сверхприбыли» энергии и импульса в системе, помимо поступивших извне, не обнаружится, и всякие надежды на создание таким путём «вечного двигателя первого рода» сами собой отпадут.
« Последнее редактирование: 10 Августа 2019, 20:37:08 от Анатолий Михайлович Петров » Записан

Петров А.М.
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #17 : 11 Августа 2019, 13:15:07 »

Вы разыграли перед нами некий ликбез, рассказывая о том, что такое лагранжиан и гамильтониан, причём тут же признались, что законов и канонов ни ньютоновой, ни лагранжево-гамильтоновой механики сами придерживаться не намерены.
Да, это так.

Ведь если «подход Ландау к механике и физике уже буксует», а чуть ниже оказывается, что он ещё и «абсолютно не применим», значит, это уже не «Механика» Ландау-Лифшица, построенная на лагранжевом формализме.

Это механика, но в узком понимании, приемлемая только для описания тех процессов, к которым применим данный формализм. Соответствующие процессы в природе и технике, к которым этот формализм применим, имеются. Мы же с вами, говорим о различных расширениях этой механики. Вы о более узком расширении, на основе формализма законов Ньютона, я о формализме на основе законов симметрии действия поля. Что делает закон сохранения энергии, импульса и 3-й закон Ньютона частными законами. Тем не менее, ваша версия механики в рамках этих законов так же справедлива, как и версия Ландау в его рамках. Просто не те ни другие рамки не являются всеобщими. Что есть обычное применение теоремы Геделя в области формализации действия выводов из аксиом. В данном случае мы имеем дело с аксиомами действия поля. Но, не все готовы признать это. Тогда как формализм Ландау, и формализм Ньютона, это только формы вывода некоторых высказываний из аксиом поля. Не вижу в этом никаких противоречий.

Какого же «зверя» нам подают на третье? Оказывается, он не имеет своего собственного лица (как и собственного содержания), «гуляя сам по себе» и дрейфуя между первым и вторым. 

Метод вывода законов механики и электродинамики, опирающийся на учет форм симметрии действия поля и симметрии взаимодействия более универсальный, чем метод Ландау и Ньютона. В том числе более универсальный, чем предлагаемый вами метод. Поэтому, он имеет свое лицо, но пока не знакомое вам. Этот метод позволяет понять причины ограниченности законов сохранения и 3-го закона Ньютона, делая их формами частных законов. Просто вы еще не поняли и не изучили этот метод. Поэтому, данный "зверь" вами еще не понят, и не приручен. 

В итоге картина складывается удручающая. Нам (как бы из благих побуждений) «портят» как ньютонову механику, подменяя в ней третий закон Ньютона «законом асимметрии взаимодействия с некомпенсированной результирующей силой», так и лагранжеву механику, предлагая «третью энергетическую функцию», которая искусственно приписывается обеим взаимодействующим системам.

Никакой удручающей картины не складывается, и никто вам ничего не портит. Ровно в соответствии с теоремой Геделя на основе одних и тех же аксиом поля, создается несколько версий формальных выводов правил высказываний из этих аксиом, что создает соответствующие версии механики. В том числе, механику Ландау, механику Ньютона (рекомендуемую вами), и механику рекомендуемую мной. Последняя, являясь наиболее полным расширением правил вывода включает в себя в качестве частного случая две предыдущие механики. Поэтому, никто ни в чем никому не мешает.

Оба этих жулика «зарабатывали себе на жизнь» научным комментаторством... 

У меня нет желания комментировать труды Ландау, так как я знаю их ограниченность и заблуждения. Если так можно выразиться, метод Ландау (формализм Лагранжа-Гамильтона), вторичен по отношению к первичному методу (на ваш взгляд первичному), основанному на интегрировании сил и ускорений в законах Ньютона. Тогда как предлагаемый мной метод, первичен так же по отношению к предлагаемому вами методу. Так как законы Ньютона основаны на инерции и симметриях действия поля.

Откроем на странице 83 учебное пособие «Механика» Ландау-Лифшица, изданное в 1958 году и с 2001 года стереотипно переиздаваемое с периодичностью в три года. В формуле (22.1) к обычному выражению для функции Лагранжа, представляющей собой разность кинетической и потенциальной энергии, авторы добавили произведение координаты х на функцию времени F(t), описывающую силовое воздействие на динамическую систему. Далее авторы рассматривают режим «так называемого резонанса, когда частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой системы». Как же при помощи функции Лагранжа с новой искусственной добавкой получить решение задачи на резонанс? Чтобы вернуться к традиционной записи уравнения движения, авторы намерены продифференцировать свою функцию Лагранжа по координате. Однако, в режиме резонанса координата, скорость и входное воздействие функционально связаны между собой. Поэтому производная по координате х от произведения хF(t) будет выглядеть так:
d(xF(t))/dx=F(t)+xd(F(t))/dx.
Но академик Ландау с соавтором, оказывается, с таким правилом дифференцирования произведения переменных величин не знакомы. И они вольно или невольно идут на обман, утверждая, что с помощью придуманной ими «модифицированной» функции Лагранжа можно получить классическое уравнение движения осциллятора.  [/quote]

Во всем этом много неправильного, так как в физике неверно определение работы. Функция работы строится на интегрировании временных ускорений по пространственной координате. И это приводит к функции энергии, и ее последующей несовместимости с функцией импульса и другими мерами физического движения. В том числе, вследствие того, что функция энергии не аддитивна при сложении сил, скоростей, времени, импульса. То есть, функция энергии не поддерживает суперпозицию действия поля. Отсюда возникает множество энергетических парадоксов, которые я вам могут привести. Простейший парадокс не аддитивность функции функции энергии при аддитивном сложении импульса в системах отсчета. Что создает энергетические противоречия между мерами импульса и энергии.

Добавим, что Ландау совершил ещё и двойной обман: его «модифицированная» функция Лагранжа противоречит не только ньютоновой, но и лагранжевой механике, поскольку не представляет собой разности кинетической и потенциальной энергий осциллятора. В режиме резонанса амплитуды координаты и скорости (с точностью до исчезающе малых гармоник) растут линейно во времени, но выражения для потенциальной и кинетической энергии, а, значит, лагранжиан с гамильтонианом, сохраняют прежний вид.

Пусть Ландау и его последователи сами разбираются со своим формализмом. Вы предлагаете вместо этого интегрирование импульса и работы внешних сил в систему, через посредство резонанса. Что в конечном счете, вследствие работы сил по изменению энергии системы в потенциальном поле приводит к добавлению 3-го члена энергии. Это может быть как потенциальная, так и кинетическая энергия, или их комбинация. Соответственно, если взаимодействие четное, то такая же но противоположная комбинация отнимется у противоположной системы, с которой осуществляется взаимодействие. Поэтому, возникновение третьих членов в этих взаимодействиях неизбежно. Эти члены возникают как в формальной версии механики по Ньютону (на которой вы настаиваете), так и в механике Лагранжа-Гамильтона. 

Вот такая получается элементарная безграмотность, от которой хотелось бы предостеречь тех, кто собирается «усовершенствовать» ньютонову и лагранжево-гамильтонову механику силовыми или энергетическими добавками в духе Ландау. К числу таких «ляпов», в частности, следует отнести определение импульса через произведение силы на интервал времени. Так горе-теоретики надеются «задаром» получить прибавку импульса, сжимая и разжимая пружину с разными скоростями. Составьте дифференциальное уравнение движения вашей динамической системы в виде ньютонова силового баланса, после чего интегрированием сил по координате получите энергетический баланс, а интегрированием по времени – импульсный баланс в системе. Если корректно выполните эти математические операции, то убедитесь, что никакой «сверхприбыли» энергии и импульса в системе, помимо поступивших извне, не обнаружится, и всякие надежды на создание таким путём «вечного двигателя первого рода» сами собой отпадут.

Не вижу никакой безграмотности. Ни у Ландау, ни у вас. Но, вижу ограниченность каждого из данных применяемых методов механики и правил вывода утверждений из них. Метод с применением меры импульса правильный, так как он использует аддитивные физические величины - время, путь, ускорение, силу, и так далее. Тогда как метод работы и энергии неверный, ограниченно применимый. При аддитивном сложении импульсов не возникает дополнительный импульс, но возникает дополнительная энергия. Что некорректно, эта энергия фиктивная, появляющаяся вследствие некорректной работы данной меры в ходе применения математического аппарата. То есть эта дополнительная энергия не создается природой, но появляется на кончике пера, из за несоответствия физических мер энергии и импульса между собой. Тогда как мера импульса и скорости, это первичная мера. Поэтому, посредством временной асимметрии работы поля в пружине, может быть получен дополнительный импульс. Тогда как функция работы при этом даст ноль. Прямая и обратная работа пружины одинакова. Но, это неправильно. Так как в пружине действуют не координатные, а временные ускорения, как и в гравитационном и электрическом поле. Поэтому, интеграл этих ускорений по времени физически верен, а интеграл этих ускорений по координате пространства ошибочен. То есть к данным формам работы пружины категория работы и энергии не применима. И это принципиальное ограничение действия данной физической меры. Вам с этим еще предстоит разобраться, и я вам помогу, предоставив некоторые статьи, где рассматриваются функция импульса, работы и энергии. Что порождает т.н. энергетические парадоксы.
   
Записан
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #18 : 11 Августа 2019, 14:49:19 »

Вот такая получается элементарная безграмотность, от которой хотелось бы предостеречь тех, кто собирается «усовершенствовать» ньютонову и лагранжево-гамильтонову механику силовыми или энергетическими добавками в духе Ландау. К числу таких «ляпов», в частности, следует отнести определение импульса через произведение силы на интервал времени. Так горе-теоретики надеются «задаром» получить прибавку импульса, сжимая и разжимая пружину с разными скоростями. Составьте дифференциальное уравнение движения вашей динамической системы в виде ньютонова силового баланса, после чего интегрированием сил по координате получите энергетический баланс, а интегрированием по времени – импульсный баланс в системе. Если корректно выполните эти математические операции, то убедитесь, что никакой «сверхприбыли» энергии и импульса в системе, помимо поступивших извне, не обнаружится, и всякие надежды на создание таким путём «вечного двигателя первого рода» сами собой отпадут.

Представления о безграмотности моих суждений у вас возникли как следствие не понимания того, что меры движения в основе своей являются противоречивыми, и поэтому их нужно применять с осторожностью. Прежде всего меру энергии. Этому у меня посвящены ряд статей, касающихся критики категории энергии, работы, и других мер движения. В том числе, ряд статей по энергетическим парадоксам, которые возникают как следствие противоречивости данных мер в отношении с формами физического движения.

Вы написали:

Если корректно выполните эти математические операции, то убедитесь, что никакой «сверхприбыли» энергии и импульса в системе, помимо поступивших извне, не обнаружится, и всякие надежды на создание таким путём «вечного двигателя первого рода» сами собой отпадут.

Ни в коем случае. Никакие математические операции, сколь бы корректно они не производились не могут разрешить существующих энергетических парадоксов. Поэтому, я вынужден обращаться к категории импульса, как обладающей меньшими противоречиями, и более физичной категории. Работа с этой мерой более надежна, чем с мерой энергии и работы. Во всяком случае она не порождает ложных форм получения дополнительной энергии и работы.

В связи с возникшим непониманием вы можете познакомиться вот с этими исследованиями по указанным проблемам. Эти исследования в официальной физике никем не производилось.

Энергетические парадоксы
https://drive.google.com/open?id=1oyq9UhLcaKZJf3YrpLjCitrw7RlGrdaI
Критика категории энергии
https://drive.google.com/open?id=11kmSESfHbbnP9CWViXrQOpAw28N11Gd0

Но, тем не менее на один из парадоксов обратил П.И. Дубровский. Это даже не парадокс, а форма обращения потенциального поля в не потенциальное поле, ввиду чего его работа, энергия и импульс в замкнутом цикле носит не нулевой характер. Что отличает данный "парадокс" (получение дополнительной энергии и импульса), от парадоксов меры энергии, возникающих, например, при аддитивном сложении импульса или при суперпозиции полей и сил.

Обратите например внимание на парадокс падения шара "Парадокс падения" (см. статью в архиве). Там возникают бесконечные меры энергии и импульса. Как вы думаете, почему?
  



« Последнее редактирование: 11 Августа 2019, 15:10:01 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Анатолий Михайлович Петров
Модераторы
Ветеран
*

Репутация: +78/-47
Offline Offline

Пол: Мужской
Сообщений: 1125

Петров А.М.


« Ответ #19 : 16 Августа 2019, 15:57:47 »

Мы же с вами, говорим о различных расширениях этой механики. Вы о более узком расширении, на основе формализма законов Ньютона, я о формализме на основе законов симметрии действия поля. Что делает закон сохранения энергии, импульса и 3-й закон Ньютона частными законами.
…В соответствии с теоремой Геделя на основе одних и тех же аксиом поля, создаётся несколько версий формальных выводов правил высказываний из этих аксиом, что создаёт соответствующие версии механики. В том числе, механику Ландау, механику Ньютона (рекомендуемую вами), и механику рекомендуемую мной. Последняя, являясь наиболее полным расширением правил вывода, включает в себя в качестве частного случая две предыдущие механики.
…Метод Ландау (формализм Лагранжа-Гамильтона) вторичен по отношению к первичному методу (на ваш взгляд первичному), основанному на интегрировании сил и ускорений в законах Ньютона. Тогда как предлагаемый мной метод первичен так же по отношению к предлагаемому вами методу. Так как законы Ньютона основаны на инерции и симметриях действия поля.
…В физике неверно определение работы. Функция работы строится на интегрировании временных ускорений по пространственной координате. И это приводит к функции энергии, и ее последующей несовместимости с функцией импульса и другими мерами физического движения. В том числе, вследствие того, что функция энергии не аддитивна при сложении сил, скоростей, времени, импульса. То есть функция энергии не поддерживает суперпозицию действия поля. Отсюда возникает множество энергетических парадоксов, которые я вам могут привести. Простейший парадокс не аддитивность функции энергии при аддитивном сложении импульса в системах отсчёта. Что создаёт энергетические противоречия между мерами импульса и энергии.
…Работа сил по изменению энергии системы в потенциальном поле приводит к добавлению 3-го члена энергии. Это может быть как потенциальная, так и кинетическая энергия, или их комбинация. Соответственно, если взаимодействие чётное, то такая же, но противоположная комбинация отнимется у противоположной системы, с которой осуществляется взаимодействие. Поэтому, возникновение третьих членов в этих взаимодействиях неизбежно. Эти члены возникают как в формальной версии механики по Ньютону (на которой вы настаиваете), так и в механике Лагранжа-Гамильтона…
Не вижу никакой безграмотности. Ни у Ландау, ни у вас. Но, вижу ограниченность каждого из данных применяемых методов механики и правил вывода утверждений из них. Метод с применением меры импульса правильный, так как он использует аддитивные физические величины – время, путь, ускорение, силу, и так далее. Тогда как метод работы и энергии неверный, ограниченно применимый. При аддитивном сложении импульсов не возникает дополнительный импульс, но возникает дополнительная энергия. Что некорректно, эта энергия фиктивная, появляющаяся вследствие некорректной работы данной меры в ходе применения математического аппарата. То есть эта дополнительная энергия не создаётся природой, но появляется на кончике пера, из за несоответствия физических мер энергии и импульса между собой. Тогда как мера импульса и скорости, это первичная мера. Поэтому, посредством временной асимметрии работы поля в пружине, может быть получен дополнительный импульс. Тогда как функция работы при этом даст ноль. Прямая и обратная работа пружины одинакова. Но, это неправильно. Так как в пружине действуют не координатные, а временные ускорения, как и в гравитационном и электрическом поле. Поэтому, интеграл этих ускорений по времени физически верен, а интеграл этих ускорений по координате пространства ошибочен. То есть к данным формам работы пружины категория работы и энергии не применима. И это принципиальное ограничение действия данной физической меры.
Давайте оставим пока в стороне умозрительное теоретизирование, а предметно разберём конкретные примеры решения практических задач.
Пусть тело массой m (представим, что это материальная точка) начинает движение с постоянным ускорением свободного падения g при нулевой начальной скорости и без сопротивления среды. При таких исходных данных действующая на тело сила F будет постоянной (F=mg=const), скорость V возрастает линейно во времени (V=gt), а проходимый телом путь S изменяется  квадратично во времени (S=gt²/2). Если задана величина пути S, то время t для его прохождения будет равняться t=√(2S/g). За это время (t) и на заданном пути (S) тело приобретёт импульс I и кинетическую энергию Е:
I=mV=mgt=m√(2gS),  
Е=mV²/2=mg²t²/2=mgS.
Линейная зависимость импульса I от времени t и энергии Е от пройденного пути S позволяет в определённых задачах выбирать одну из этих величин в качестве основной аддитивной меры движения. Однако, продолжавшиеся в течение всего ХIХ века споры теоретиков о том, какой из этих характеристик движения отдать предпочтение, ничем определённым не закончились, по крайней мере, в созданной (в противовес ньютоновой) лагранжево-гамильтоновой механике эти характеристики полагаются равноправными. Против такого равноправия ньютонова механика не возражает, однако полагает, что  энергия и импульс как меры движения вторичны ввиду того, что они не измеряемы, а лишь вычисляемы, в отличие от доступных прямым измерениям сил.
Покажем реальную взаимосвязь этих трёх характеристик на примере динамики пружинного механизма. Будем полагать неизменной жёсткость k пружины при её сжатии-растяжении,  подчиняющемся закону Гука с пропорциональной зависимостью упругой силы F от координаты х (или величины отклонения пружинного механизма от положения равновесия):
F= –kх.
Интеграл от силы F по координате х покажет величину запасаемой пружиной потенциальной энергии (и это одно из наглядных подтверждений вторичности этой характеристики!):
Е=kх²/2.
С определением величины импульса дело обстоит сложнее. Первоначальное определение импульса основывалось на втором законе механики, в котором упругие силы в явном виде не присутствовали, а действующая сила полагалась пропорциональной вызываемому ею ускорению (производной по времени от скорости):
m(dV/dt)=F,  откуда  d(mV)=Fdt.
Если сила F остаётся постоянной (как в рассмотренном выше случае свободного падения тела), то движение будет равноускоренным, и бесконечно малый промежуток времени dt в формуле для импульса можно заменить на конечный интервал времени Δt. Однако пружинный механизм привести в непрерывное движение постоянной силой F невозможно, поэтому, при переменном внешнем силовом воздействии, приобретаемый динамической системой импульс будет представлять собой не произведение силы на интервал времени, а интеграл от силы по времени.
Итак, движение пружинного механизма будет представлять собой колебательный процесс, инициируемый переменным внешним силовым воздействием. В этом движении  будут участвовать уже не две, как в традиционной записи второго закона механики, а три силы:
– внешнее силовое воздействие F(t);
– возвращающая механизм в положение равновесия сила (–kх);
– сила инерции (–md²x/dt²).
Заранее предсказать результат этого взаимодействия, без решения дифференциального уравнения движения (как это практикуется в лагранжевой механике с помощью «взятой с потолка» функции Лагранжа),  в общем случае будет невозможно. Ньютонова же механика предлагает в данном случае решать неоднородное дифференциальное уравнение, записываемое в традиционной математической форме таким образом:
d²x/dt²+(k/m)х=(1/m) F(t).
Или в эквивалентной записи силового баланса по третьему закону механики:
F(t)+(–kх)+(–md²x/dt²)=0.
Естественно, что здесь ускорение (d²x/dt²) не будет пропорционально внешнему силовому воздействию F(t), а величина передаваемых динамической системе энергии и импульса будет в значительной степени зависеть от режима внешнего силового воздействия. Какой режим здесь будет наиболее целесообразным?
Природе не известен более эффективный механизм передачи энергии и импульса от одного взаимодействующего тела к другому, чем резонанс. При этом, какую бы форму внешнее силовое воздействие ни принимало (например, «пилообразной» функции времени), в режим резонанса вступит только одна гармоническая составляющая из разложения данного силового воздействия в ряд Фурье. Другие же составляющие останутся для объекта воздействия «незамеченными». И это в Природе происходит повсеместно. Условием наступления режима резонанса является совпадение частоты колебаний внешнего силового воздействия (или его отдельной составляющей) с частотой свободных колебаний объекта воздействия. В частности, частота ω свободных колебаний пружинного механизма связана с другими его характеристиками соотношением:
ω²=k/m.
Классической формой свободных колебаний является гармоническое колебание, простейший вид которого (при единичной амплитуде и нулевой начальной фазе) описывается синусоидой:
х(t)=sin(ωt).
Если свободное колебание будет иметь такой вид, то упругая сила пружинного механизма, приведённая к единичной массе, будет изменяться по закону (–ω²sin ωt), а противостоящая этой силе сила инерции (также приведённая к единичной массе) будет подчиняться тому же закону, но с противоположным знáком:
(–d²x/dt²)=(ω²sin ωt).
Баланс (динамическое равновесие) этих двух сил поддерживает режим свободных колебаний. А каким будет баланс сил в режиме вынужденных колебаний, если, скажем, внешняя сила имеет вид F(t)=fcos(ωt)?
В этом случае силе инерции противостоят уже две силы, и уравнение вынужденных колебаний (в традиционной математической записи) приобретает вид:
d²x/dt²+ω²х=(f/m)cos(ωt).
Решение этого уравнения приводит к следующим функциям времени для координаты, скорости и ускорения резонансного процесса:
х(t)=(ft/2mω)sin(ωt),
V(t)=dx/dt=(ft/2m)cos(ωt)+(f/2mω)sin(ωt),
d²x/dt²=(–fωt/2m)sin(ωt)+(f/m)cos(ωt).
Каков математический и физический смысл этого решения? Амплитуда колебаний координаты (или отклонения от положения равновесия) возрастает линейно во времени. Скорость колебательного процесса разделяется на две составляющие, одна их которых изменяется во времени с возрастающей линейно во времени амплитудой, а вторая изменяется по гармоническому закону с постоянной амплитудой. Сила инерции в режиме резонанса также разделяется на две составляющие, одна из которых (с постоянной амплитудой колебаний) уравновешивает внешнее силовое воздействие (имеющее также вид гармонического колебания с постоянной амплитудой), а вторая (с линейно возрастающей во времени амплитудой) уравновешивает силу сопротивления упругого механизма (изменяющуюся также с линейно возрастающей во времени амплитудой). Внешнее силовое воздействие в данном случае выступает «катализатором» внутреннего динамического процесса с линейно возрастающими во времени амплитудами колебаний. Естественно, рост амплитуды колебаний в режиме резонанса ограничен, во-первых, техническими возможностями пружинного механизма, а, во-вторых, диссипативными силами, нарастающими вместе с ростом скорости процесса до того момента, когда их наличием уже нельзя пренебрегать, и резонансный режим с линейным ростом амплитуд колебаний в динамической системе прекращается. Новый же режим требует иного математического описания динамического процесса.  
Практическая проблема будет заключаться в том, чтобы по возможности продлить резонансный режим и при этом реализовать некоторую «компромиссную» процедуру отбора энергии и импульса с минимальными «непроизводительными» потерями.
Здесь мы не будем на этом вопросе останавливаться, а оценим только изменение энергии и импульса на начальной стадии резонансного процесса. Чтобы получить энергетический баланс динамической системы, проинтегрируем силовой баланс по координате х(t).
Дифференциал dх мы представим в виде произведения:
dх(t)=V(t)dt.
Тогда произведение силы на скорость будет представлять собой развиваемую силой мощность, а интегрирование последней по времени даст величину совершаемой силой работы. Для наглядности проведём соответствующие вычисления для каждой составляющей силового баланса отдельно.
Итак, работа, выполняемая силой инерции (знак минус показывает, что эта сила направлена против ускорения; такой же знак имеет выполняемая ею работа; исчезающе малую гармонику с постоянной амплитудой в конечном результате для упрощения записи отбрасываем):
 –∫m(dV/dt)Vdt=–∫mV(dV)= –mV²/2.
Работа, выполняемая упругой силой:
–∫(kх)dх= –mω²х²/2.
Работа, выполняемая внешней силой (как и в случае с силой инерции, исчезающе малую гармонику с постоянной амплитудой в конечном результате отбрасываем):
∫fcos(ωt)[(ft/2m)cos(ωt)+(f/2mω)sin(ωt)]=(f²t²/8m)cos²(ωt)+(f²t²/8m)sin²(ωt)=f²t²/8m.
Расчёты показывают, что никакой иной энергии, кроме поступающей за счёт работы внешней силы, в динамической системе не возникает.
Наконец, вычислим импульсный баланс в резонансном режиме путём интегрирования силового баланса по времени. Вновь проведём интегрирование отдельно по каждой составляющей силового баланса.
Итак, имеем:
∫(–md²x/dt²)dt= –mV(t)=(–ft/2)cos(ωt)+(–f/2ω)sin(ωt) – кинетический импульс системы,
∫(–kх)dt=(ft/2)cos(ωt)+(–f/2ω)sin(ωt) – потенциальный импульс системы,
∫fcos(ωt)dt=(f/ω)sin(ωt) – импульс на входе системы.
В отличие от силового баланса, где уравновешивание входного силового воздействия осуществляется целиком за счёт составляющей силы инерции системы с постоянной амплитудой колебаний, в уравновешивании внешнего импульса в равной мере участвуют обе составляющие внутреннего импульса системы. Но импульсный баланс также подтверждает, что внешнее воздействие с постоянной амплитудой колебаний играет лишь роль катализатора внутреннего резонансного процесса, тогда как основная часть этого внутреннего процесса (с линейным ростом во времени амплитуд колебаний координаты и импульса, а также с квадратичным ростом энергии системы) реализуется внутренними силами (силой упругости и силой инерции). Естественно, никакого дополнительного импульса, как и дополнительной энергии, помимо поступающих извне, в динамической системе не возникает, что опровергает саму возможность создания с помощью пружинного механизма «вечного двигателя первого рода».
Подведём некоторые итоги.
1.   Попытки искусственного создания альтернатив ньютоновой механике на основе лагранжево-гамильтоновой механики и, тем более, на основе введения нарушающих обе эти механики «третьих дополнительных сил, импульсов и энергий», не состоятельны ни с теоретической, ни с практической точек зрения.
2.   Проникновение в точные науки в ХХ веке грубых фальсификаций под видом научных знаний, начало чему было положено Альбертом Эйнштейном, а в нашей стране продолжено и активно внедрялось в учебный процесс высшей школы Львом Ландау, Виталием Гинзбургом и продолжателями их дела, включая нынешнего ректора Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова Виктора Садовничего, недавно назначенного президентом страны Владимиром Путиным на шестой пятилетний срок пребывания в этой должности, было и остаётся главным тормозом в развитии отечественной науки.

« Последнее редактирование: 18 Августа 2019, 11:23:00 от Анатолий Михайлович Петров » Записан

Петров А.М.
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #20 : 18 Августа 2019, 14:46:04 »

Давайте оставим пока в стороне умозрительное теоретизирование, а предметно разберём конкретные примеры решения практических задач.

Вы в своем рассмотрении проблемы опираетесь на формализм Даламбера, связанный с равенством силы инерции и ускоряющей силы. Я уже писал выше, что ввиду понимания соотношения между массой и силой, данный формализм в отношении движущихся систем является неверным. Так как вы в данном случае мифологизируете понятие массы и силы, не вдаваясь в их сущность. Что собственно и есть формализм использования законов Ньютона. Но, относительно принципа Даламбера он дает ошибку. Так как система законов Ньютона и система с использования принципа (формализма) Даламбера не учитывает относительность ускорений, но учитывает только относительность скоростей. Тогда как ускорения являясь формами перемещений второго порядка малости так же относительны, как и скорости. Что и создает в системах силы инерции, как проявление в них относительных ускорений при наличии упругих связей. Например, при повороте автомобиля возникает относительное ускорение у пассажира (противоположное по знаку ускорению автомобиля), которое и создает его ускорение относительно автомобиля (с набором соответствующей скорости), или вжимает пассажира в стенку.


Примеры.

Пусть при сжатии пружины ей передается импульс тела массой m, движущегося со скоростью v. Причем, в момент окончания передачи данного импульса тело теряет только незначительную часть своей скорости. Тогда как действующую между пружиной и телом силу мы можем описать как F= –kх.

Ввиду чего, ускорение тела массой m, будет равно а = F/m= –kх/m. Это ускорение можно рассматривать одновременно как пространственное ускорение (dv/dx) и как временное ускорение (dv/dt). Во всяком случае величина этого ускорения однозначно определяется исходя из массы тела, а так же следует из жесткости пружины, массу которой можно считать равной нулю.

Импульс, создаваемый данной силой будет зависеть от времени ее работы.

dp=F(t)dt

Чем быстрее движется тело, тем быстрее сожмется пружина, и тем меньше будет интеграл импульса, выражающий работу поля в форме изменения величины импульса тела. Тогда как поскольку величина силы не зависит от времени, но зависит только от удлинения пружины, то данный интеграл будет зависеть исключительно от величины времени работы соответствующей силы. Тогда как это время зависит от скорости сжатия или распрямления. Причем, всегда можно подобрать такой импульс тела, когда он будет превосходить импульс создаваемый у тела данной пружиной при ее распрямлении. Ввиду чего, время сжатия пружины будет меньше времени работы пружины при одинаковых силах. Следовательно, в результате цикла такой работы возникнет дополнительный импульс, связанный с разностью интегралов работы одной и той же силы во времени. Тогда как интеграл работы силы по пространству, без учета времени будет одинаковым в обеих частях цикла, что при сжатии пружины ,что при ее распрямлении.

Таким образом, формализм меры импульса позволяет определить создание в данном процессе дополнительного импульса и энергии, как мер движения. То есть, по сути, дополнительной скорости одного и того же тела (дополнительного движения). Тогда как формализм работы не позволяет этого достичь. Так как он неверно описывает процессы в природе в виде интегралов временных ускорений по пространству. Тогда как правильным является интегрирование временных ускорений по времени, и пространственных ускорений по пространству.

Если мы перейдем в данном примере от временных ускорений dv/dt к пространственным ускорениям dv/dx, то они будут зависеть от времени прохождения пути. Ввиду чего, чем быстрее проходится путь, тем меньше на нем пространственное ускорение. Это характерно в том числе и для ускорения свободного падения тел. Так как при свободном падении временное ускорение остается постоянным, тогда как пространственное ускорение ds/dt уменьшается в связи с ростом скорости. Ввиду чего, интеграл временного ускорения по времени равен интегралу пространственного ускорения по пути. Вследствие чего, оба эти интеграла создают одну и ту же величину изменения скорости и импульса.

В частности, при сжатии пружины оба эти интеграла (временного и пространственного ускорения) дают одинаковое значение изменения скорости тела, и соответственно его импульса.

Но, при распрямлении пружины время действия временного ускорения возрастает, так как уменьшается скорость движения. Ввиду чего возрастает и пространственное ускорение на каждом участке пути. Вследствие чего, оба эти интеграла ускорений создают изменение скорости и импульса тела больше, чем при сжатии пружины.

Например, если тело будет подниматься на расстояние h с высокой начальной скоростью, которая не закончится на данном подъеме, то изменение его импульса и скорости будет меньше на данном участке траектории, чем изменение импульса и скорости при свободном падении тела на этом же участке траектории. Что можно доказать используя формулы ускоренного движения. Следовательно, от такого движения можно получать выигрыш в импульсе, создаваемом не потенциальной работой потенциального. Так как в этот момент происходит обращение действия потенциального поля в не потенциальное поле. Что позволяет создавать дополнительный импульс и энергию, или ликвидировать ее. Что приводит кстати к парадоксу импульса при ступенчатом падении тела.

https://drive.google.com/file/d/1dRSnVJ_JV1DfB4NUR_1GpVfj-vVl2Cxt/view?usp=sharing

В этом парадоксе свойства зависимости импульса от времени проявляются более наглядно (чем при сжатии и распрямлении пружины), и позволяют создать потенциально бесконечный суммарный импульс тела, при его падении со ступеньки на ступеньку с данной высоты, с постепенным уменьшением величины каждой ступеньки.

« Последнее редактирование: 18 Августа 2019, 15:02:51 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #21 : 18 Августа 2019, 16:02:00 »

Вы представили свое решение проблемы в виде колебательного процесса, с некими резонансами. Тогда как решение задачи вовсе не требует рассмотрения колебаний и резонансов. То есть, все приведенное вами решение по сути рассматривает иные процессы, не имеющие отношения к задаче. И кроме того, оно опирается на принцип Даламбера для динамических систем,  который как я показал выше сам по себе неверен (при выяснении физического смысла массы и силы). Этот принцип верен только для статических систем. Поэтому, уже в саму основу вашего решения вы положили неверные предпосылки. Что и привело вас к неверному результату. Тогда как нужно рассматривать сам физический процесс, в котором действие потенциального поля обращается в действие не потенциального поля как следствие нарушения временной симметрии работы сил потенциального поля. Ввиду чего, рождается новое не потенциальное поле, которое и создает дополнительную энергию и импульс, либо уничтожает ее.

Вы видимо много занимались резонансами. Суть резонансов в со направленности или противоположности скорости тела и ускорений поля. Например, если у нас дано некое потенциальное электрическое поле, то перемещение в нем заряда по замкнутому контуру создаст нулевую работу. Но, если знак заряда будет изменяться в резонансе с его координатой, то данная работа может стать монотонно положительной или монотонно отрицательной. То же самое произойдет, если знак заряда будет сохраняться, но будет изменяться в резонансе с координатой заряда знак действующего на заряд электрического поля. Ввиду чего, мы сможем либо получать от этого процесса дополнительную энергию, либо она будет исчезать в этом резонансном процессе как форма движения тел. Следовательно, все будет зависеть от того, в какую сторону настроен резонанс. В вашем примере это совершенно не отражено. Поэтому, я и посчитал его неверным. 

Но, мы можем в этой задаче вообще выбросить резонансы, так как в данном случае никаких колебаний не наблюдается. Мы просто рассматриваем формы действия полей, без всяких колебаний и резонансов.

В том числе, в опытах можно рассматривать сжатие пружины, и ее распрямление как вообще независимые процессы, которые могут измеряться нами в различных по форме опытах и экспериментах. Первый опыт будет состоять в изменении скорости и импульса тела массой m, при его сжатии пружины на различных скоростях, что даст нам величины изменения скорости тела, которые будут тем меньше, чем выше начальная скорость тела. Уже одно это должно вас насторожить.

Тогда как то же самое произойдет и в гравитационном поле, если вычислять изменение скорости тела на участке его подъема h при различных начальных скоростях движения. Эти процессы обращения действия потенциального поля в не потенциальное действие одинаковы, что для пружины, что для гравитационного поля. И могут быть изучены в экспериментах. А так же содержатся непосредственно в формулах ускоренного движения тела, известных в механике. Следовательно, против этого вы не сможете возражать.

В связи с этим, предлагаю вам решить встречную задачу, состоящую в том, как будет изменяться импульс и скорость тела при его подъеме на 10 м, при различных начальных скоростях движения. Попробуйте решить эту задачу. Уж здесь то никакие резонансы и ряды Фурье вам не нужны. Все строго в рамках известных всем правил механики и кинематики ускоренного движения. Ничего нового мы не добавляем и не создаем. Но, данный подход делает действие гравитационного поля не потенциальным, при неравенстве создаваемых им импульсов при прохождении одного и того же участка пути.

Попробуйте решить эту задачу при начальной скорости тела 10 м/с, 100 м/с, 1000 м/с и вы увидите, что чем выше скорость тела, тем меньше изменяется импульс тела при его подъеме на высоту h, например, равную 10 м. Соответственно, меньше и изменение кинетической энергии и работы поля, при подъеме на эту высоту. То есть, человек поднимающийся быстро в гору затрачивает меньше сил, чем человек делающий это медленно. 

И все это следует непосредственно из механики материальной точки, и записи законов ее ускоренного движения в поле потенциальных сил.

Следовательно, нет смысла использовать сложные процессы колебаний там, где мы можем использовать простые процессы движения тел без колебаний, но с разными скоростями в потенциальном поле. Тогда как сами процессы колебаний в зависимости от существующих резонансов и величин скорости движения тел в них, могут идти различным образом. В одних резонансах совокупная энергия двух взаимодействующих систем будет сохраняться. В других резонансах она будет уменьшаться. В третьих резонансах она будет увеличиваться. Поэтому, вы не можете в одних и тех же формулах записать изменения энергии возникающее в процессе резонансов.

То есть приводимые вами формулы колебательного движения отражают только тот резонанс, где совокупная энергия взаимодействующих систем сохраняется. Ввиду чего, данный процесс есть отражение т.н.  формализма механики Ньютона, которому вы следуете. Тогда как приводимый мной пример, в котором нарушается временная симметрия действия потенциальных полей (например, в пружине) создает или уничтожает импульс и энергию. Тогда как если сжатие происходит с той же скоростью, что и распрямление, то совокупная энергия и импульс остаются без изменения. Поскольку в этом случае отсутствует нарушение временной симметрии действия потенциального поля. 

Выводы.

Для получения дополнительной энергии и импульса мы должны нарушить либо временную (как в случае с пружиной или гравитационным полем при падении или подъеме тел с определенной скоростью) или пространственную симметрию поля. Что создаст нам не потенциальное действие потенциального поля, и позволит создать дополнительный импульс или энергию. Тогда как ни формализм Ньютона, ни формализм  Лагранжа-Гамильтона не позволяет это сделать, и описать соответствующие процессы нарушения пространственной и временной симметрии работы потенциального поля.
 
Записан
Анатолий Михайлович Петров
Модераторы
Ветеран
*

Репутация: +78/-47
Offline Offline

Пол: Мужской
Сообщений: 1125

Петров А.М.


« Ответ #22 : 19 Августа 2019, 14:48:49 »

Вы в своем рассмотрении проблемы опираетесь на формализм Даламбера, связанный с равенством силы инерции и ускоряющей силы…
Вы представили свое решение проблемы в виде колебательного процесса, с некими резонансами. Тогда как решение задачи вовсе не требует рассмотрения колебаний и резонансов. То есть, все приведенное вами решение по сути рассматривает иные процессы, не имеющие отношения к задаче. И кроме того, оно опирается на принцип Даламбера для динамических систем,  который как я показал выше сам по себе неверен (при выяснении физического смысла массы и силы). Этот принцип верен только для статических систем. Поэтому, уже в саму основу вашего решения вы положили неверные предпосылки. Что и привело вас к неверному результату. Тогда как нужно рассматривать сам физический процесс, в котором действие потенциального поля обращается в действие не потенциального поля как следствие нарушения временной симметрии работы сил потенциального поля. Ввиду чего, рождается новое не потенциальное поле, которое и создает дополнительную энергию и импульс, либо уничтожает ее...
Следовательно, нет смысла использовать сложные процессы колебаний там, где мы можем использовать простые процессы движения тел без колебаний, но с разными скоростями в потенциальном поле. Тогда как сами процессы колебаний в зависимости от существующих резонансов и величин скорости движения тел в них, могут идти различным образом. В одних резонансах совокупная энергия двух взаимодействующих систем будет сохраняться. В других резонансах она будет уменьшаться. В третьих резонансах она будет увеличиваться. Поэтому, вы не можете в одних и тех же формулах записать изменения энергии, возникающие в процессе резонансов...
То есть приводимые вами формулы колебательного движения отражают только тот резонанс, где совокупная энергия взаимодействующих систем сохраняется. Ввиду чего, данный процесс есть отражение т.н.  формализма механики Ньютона, которому вы следуете. Тогда как приводимый мной пример, в котором нарушается временная симметрия действия потенциальных полей (например, в пружине) создает или уничтожает импульс и энергию. Тогда как если сжатие происходит с той же скоростью, что и распрямление, то совокупная энергия и импульс остаются без изменения. Поскольку в этом случае отсутствует нарушение временной симметрии действия потенциального поля.  
Выводы.
Для получения дополнительной энергии и импульса мы должны нарушить либо временную (как в случае с пружиной или гравитационным полем при падении или подъеме тел с определенной скоростью) или пространственную симметрию поля. Что создаст нам не потенциальное действие потенциального поля, и позволит создать дополнительный импульс или энергию. Тогда как ни формализм Ньютона, ни формализм  Лагранжа-Гамильтона не позволяет это сделать, и описать соответствующие процессы нарушения пространственной и временной симметрии работы потенциального поля.
Дискуссия превращается в схоластический спор. Этот спор, по большому счёту, можно разумно завершить только на основе критерия практики. Вместо общих рассуждений приведите точный расчёт режима работы пружинного механизма, в котором скорости сжатия и растяжения будут разными, а потом покажите его действующую модель.
Сто лет эйнштейнова авантюризма уже привели к бесплодной растрате гигантских интеллектуальных сил человечества. Конечно, и в ХХ веке совершались выдающиеся научно-технические открытия, но они происходили вопреки абстрактным рассуждениям проходимцев от науки, причём эйнштейнианцы тут же «присасывались» к ним своими загребущими клешнями. Иногда в ход шёл и откровенный шантаж. Так, Курчатову приписывают навязанный ему окружением и переданный советскому руководству ультиматум: «Не будет теории относительности, не будет и атомной бомбы!». Цель ультиматума представлялась благородной: уберечь кадры физиков-теоретиков от погрома, в котором было бы уже трудно разобрать, кто прав, а кто виноват. Но ведь этой лазейкой воспользовались, в первую очередь, наши доморощенные научные мошенники типа Ландау, Гинзбурга, Сахарова. А теперь, уже «по традиции», в мутной научной среде преуспевают не самые умные и талантливые, а наиболее пройдошистые (так, шестой пятилетний срок на посту ректора МГУ пребывает Виктор Садовничий, который как-то на заседании РАН неосторожно похвалился тем, что, по сути, «купил ни за что» звание академика, а позднее и пост вице-президента, у только что избранного на пост президента РАН Юрия Осипова). Авторитетные зарубежные учёные (видимо, более смелые, чем наши отечественные) в своё время убедительно показали, что к созданию ядерного оружия теория Эйнштейна никакого отношения не имеет. А ныне злокачественные метастазы этой теории поразили уже многие разделы точных наук, не исключая теоретическую механику. Научные школы институтов, подобных Институту механики МГУ, воспитывают в своих рядах «алхимиков ХХI века», пытающихся обосновать возможность создания «вечного двигателя первого рода». И это тогда, когда классическая ньютонова механика предоставляет всю необходимую методологическую базу для создания самых совершенных технических устройств на основе строгого соблюдения физических законов. Однако, развращённые дешёвым успехом на научном поприще таких мошенников, как Эйнштейн и Ландау, даже сотрудники учреждений «официальной» науки не считают нужным обременять себя более глубокими знаниями законов природы, а рассчитывают добиться быстрого успеха с помощью «научных скороспелок». Ну, что же: нам остаётся только дожидаться очередного практического фиаско этих «безголовых тружеников науки».
Теперь конкретно по замечаниям оппонента. В моих выкладках нет ни малейшего намёка на «формализм Даламбера, связанный с равенством силы инерции и ускоряющей силы». Что значит "ускоряющая" сила? Действующая сила может не вызвать никакого ускорения, тогда и сила инерции будет отсутствовать. Якобы Даламбер неправомерно перенёс свой знаменитый принцип из статики в динамику. Однако теперь этот вопрос представляет интерес только для истории науки. Строгое применение законов механики Ньютона (с уточнённой формулировкой второго закона на основе понятия ускорения) логически неизбежно и независимо от любой трактовки и применения принципа Даламбера приводит к необходимости включения в полный набор сил действия и противодействия не только сил, зависящих от координаты, от первой производной по времени от координаты, а также от времени, но и сил, зависящих от второй  производной по времени от координаты. Последние силы, несмотря на их специфику, «ни чем не хуже других» в своей физической реальности и доступности непосредственному измерению и восприятию человеком (по крайней мере, реальность сверхперегрузки лётчиков и космонавтов, пропорциональной именно второй производной по времени от координаты, никто не посмеет отрицать, хотя бы из одного лишь огромного уважения к их героической профессии!).
Finita la comedia. Действующую модель «на бочку»!
« Последнее редактирование: 20 Августа 2019, 11:17:19 от Анатолий Михайлович Петров » Записан

Петров А.М.
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #23 : 20 Августа 2019, 11:53:02 »

Действующую модель «на бочку»!

Действующих моделей в Интернете сколько угодно, почитайте хотя бы 23 номера журнала "Новая энергетика" (каждый номер более 50-80 стр.) или книгу Патрика Келли "Практическое руководство по устройствам свободной энергии", общим объемом более 2000 стр.(Patrick J. Kelly “Practical Guide to Free-Energy Devices”). Можете посетить, например, сайт x-faq.ru  Но, никакая действующая модель вас не устроит, так как вы хотите чтобы сохранялись прежние законы, привычные вам. Поэтому, нет смысла представлять вам какие-либо модели, хотя таких моделей сотни, и даже тысячи различных типов и вариаций воплощения. Это первое. Ибо вначале человек должен хотеть знать, а уже потом только смотреть конкретику. Вы же не хотите знать, а это совершенно другой случай.

Если вас это заинтересует, могу показать отдельные магнитные двигатели, устроенные по принципу действия не потенциального магнитного поля. Так как в магнитном поле могут существовать не потенциальные замкнутые гипертраектории движения магнитов. Гипертраектории, это когда центр масс движется по некоторой траектории с одновременным вращением тела магнита. Что создает не потенциальное действие магнитной силы и ее крутящий момент на траектории.  Описание работы данных двигателей чрезвычайно просто.

А (N) = F(x)∙ 2πR∙ N → ∞

А (N) - работа, производимая магнитной силой, F(x) - не потенциальное магнитное поле, действующее монотонным образом на гипертраектории, 2πR - длина окружности, выражающая перемещение в работе не потенциального магнитного поля, N - число циклов, стремящееся к бесконечности и ничем не ограниченное, кроме прочности и износоустойчивости самой конструкции;

Существуют так же т.н. гравитационные двигатели, где момент упругих сил создается на валу за счет гравитационных сил, создающих посредством рычагов с изменяющимся плечом упругие (электрические) силы на валу. При этом гравитационное поле совершает работу в цикле равную нулю. Тогда как поле упругих сил совершает монотонную полезную работу. Эти двигатели так же имеют очень простое описание.

Fгр (R1гр - R2гр)= Rэл (F1эл-F2эл)

Fгр - гравитационная сила действующая на грузы, (R1гр - R2гр) - разность плеч гравитационной силы (плечи изменяющиеся), создающая посредством рычага электрические упругие силы на валу вращения,
Rэл - радиус действия электрических упругих сил, F1эл-F2эл - разность электрических упругих сил образующих не потенциальное электрическое поле, приводящее устройство в бесконечное вращение;

F(x)= F1эл-F2эл - сила образующая не потенциальное электрическое поле, совершающее работу;

А (N) = F(x)∙ 2πRэл∙ N → ∞

А (N) - работа, производимая  не потенциальной электрической силой, F(x) - не потенциальное электрическое поле, действующее монотонным образом на траектории вращения вала, 2πRэл - длина окружности, выражающая перемещение в работе не потенциального электрического поля поля, N - число циклов, стремящееся к бесконечности и ничем не ограниченное, кроме прочности и износоустойчивости самой конструкции;

Существуют двигатели на основе силы Архимеда, действующие по тому же принципу асимметрии работы силы во времени. Что и двигатели на основе сжатых пружин. Если сжимать газ быстрее, чем данный газ будучи закачен на некоторую глубину производит работу силой Архимеда, то возникает так же неравенство импульса создаваемого силой Архимеда, и импульса затрачиваемого на сжатие воздуха.

P =  FАрхT2 -  FупрT1
Fупр - упругая сила, сжимающая воздух, FАрх - сила Архимеда,  T2 - время работы силы Архимеда, T1 - время сжатия воздуха;

Можно рассматривать и другую формулу, на основе меры энергии и работы;

A (N) =  (FАрх∙S2 -  Fупр∙S1) N → ∞

Fупр - упругая сила, сжимающая воздух, FАрх - сила Архимеда, создающая всплытие, S2 - перемещение при работе силы Архимеда, S1 - перемещение при сжатии воздуха; N - количество циклов работы, состоящих в сжатии и расширении объема воздуха, создающего силу Архимеда;

Здесь все дело в том, что сжатие воздуха в поршне, имеет достаточно короткий путь. Тогда как при погружении данного объема на заданную глубину работа не совершается, но увеличивается длина пути, на протяжении которого действует сила Архимеда. Ввиду чего, работа совершаемая силой Архимеда превосходит работу, совершаемую при сжатии воздуха. Тогда как  на самом деле при сжатии воздуха и его погружении на определенную глубину создается не потенциальное поле сил Архимеда (поле электрических упругих сил, возникающих под весом воды), которое и совершает дополнительную работу. Тогда как затрата работы на создание этого поля намного ниже, чем величина работы, исполняемой данным не потенциальным полем. Существует значительное количество устройств, например, отраженных в книге Патрика Келли, которые устроены по этому принципу, и совершают реальную бесконечную работу, до своей поломки или амортизации.  

Существует еще большое количество других сверх единичных устройств, которые все работают на основе принципа использования не потенциального поля либо пространственной, либо временной асимметрии взаимодействия. Пример с пружиной, это временная асимметрия работы потенциального поля, создающая из него поле не потенциальных сил. Но, возможны так же и пространственные асимметрии взаимодействия. В основном в электродинамике. Тогда как в механике часто действуют пространственно-временные асимметрии взаимодействия, создающие не потенциальные поля, способные совершать бесконечную монотонную работу.


Но, ведь вы не хотите все это узнать. Вы хотите доказать, что ничего этого нет. Вопреки реально существующим тысячам устройств, и уже известным принципам их работы. Причем, я пытаюсь донести до вас эти принципы.

Мне не понятно, вы ведь по видимому являетесь неплохим механиком и математиком, знакомы с различными интегралами и функциями. Почему бы вам не написать или не посмотреть где-нибудь в интернете явную формулу зависимости работы и ускорения упругих сил от времени? Это бы сразу поставило нашу беседу на конструктивные рельсы.

a (х) = a (t) = f (t)     F(x) = F(t) = mf(t)

Например, я могу предложить такую не совсем точную аппроксимацию упругой силы зависящей от координаты, через функцию ускорения, зависящего от времени.

a(t) = θt          

где θ= [м/с3]  - коэффициент пропорциональности, задающий величину переменного ускорения от времени;

В этом случае скорость получит выражение

V(t) = θt2/2

dS = V(t)dt = θt2/2 *dt

Интеграл пути можно найти на основе дифференциала, как функцию времени.

Неужели во всей физике и механике никто не нашел явного вида функции упругой силы от времени?

Но, общие соображения, говорят о том, что какова бы ни была природа силы, и ее зависимость от времени и координат, но если она действует при сжатии одно время, а при разжатии и свободном ускорении тела другое время, то будет создан дополнительный импульс. И этот факт вам, и никому другому никак невозможно будет опровергнуть, так как он реализован в реальных работающих устройствах, действующих на основе этого принципа.

P = F(x) (T1 - T1)

В том числе, на этом принципе работает множество механических устройств, являющихся вечными двигателями 1-го рода, создающими энергию и импульс как меры движения. То есть создающими движение, либо ликвидирующими его вместе с его мерами. Поскольку, энергия и импульс это меры движения, тогда как на генерацию или ликвидацию движения запрета нет, то вследствие этого возможно действие не потенциальных видов поля, создающих или ликвидирующих движение, и его меры, энергию, импульс и другие. Тогда как современная физика заблуждается на этот счет, будучи введена в непонимание этих законов природы формализмом Лагранжа-Гамильтона, и формализмом законов Ньютона. В частности, формализмом 3-го закона Ньютона, на котором зиждется энергетический формализм, как Ньютона, так и Лагранжа-Гамильтона. В том числе, этот вопрос неверно трактует теорема Нетёр, основанная на формализме Лагранжа-Гамильтона.  

Вы так же не правы в том, что приравниваете наши предложения по расширению формализма Ньютона, для описания устройств на основе действия не потенциального поля, с сужением формализма действия законов природы, предлагаемых формализмом Лагранжа-Гамильтона.


« Последнее редактирование: 20 Августа 2019, 12:22:43 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #24 : 20 Августа 2019, 12:58:09 »

Теперь конкретно по замечаниям оппонента. В моих выкладках нет ни малейшего намёка на «формализм Даламбера, связанный с равенством силы инерции и ускоряющей силы». Что значит "ускоряющая" сила? Действующая сила может не вызвать никакого ускорения, тогда и сила инерции будет отсутствовать. Якобы Даламбер неправомерно перенёс свой знаменитый принцип из статики в динамику. Однако теперь этот вопрос представляет интерес только для истории науки.

Если бы, если бы. Формализм Даламбера игнорирует относительность ускорений. И игнорирует значение массы, которая есть только коэффициент, выражающий отношение между исходным и результирующим ускорением, как следствие действия упругих полей вещества, создающих реакцию, препятствующую ускорению. Этот коэффициент (масса) нельзя применять абы как и ко всем ускорениям. Существуют определенные правила его применения. Их нельзя нарушать. 

Строгое применение законов механики Ньютона (с уточнённой формулировкой второго закона на основе понятия ускорения) логически неизбежно и независимо от любой трактовки и применения принципа Даламбера приводит к необходимости включения в полный набор сил действия и противодействия не только сил, зависящих от координаты, от первой производной по времени от координаты, а также от времени, но и сил, зависящих от второй  производной по времени от координаты. Последние силы, несмотря на их специфику, «ни чем не хуже других» в своей физической реальности и доступности непосредственному измерению и восприятию человеком (по крайней мере, реальность сверхперегрузки лётчиков и космонавтов, пропорциональной именно второй производной по времени от координаты, никто не посмеет отрицать, хотя бы из одного лишь огромного уважения к их героической профессии!). 

Под второй производной по времени по координате, вы очевидно понимаете относительные ускорения, которые возникают при движении и перемещении систем отсчета точно так же, как относительные скорости. Данные относительные ускорения и создают перегрузки, если встречают препятствие в виде упругих сил. В противном случае, они приводят к возникновению относительных скоростей, которые образуются, например, когда при торможении поезда чемодан слетает с полки, или человек вдруг срывается с места и ударяется о перегородку, или вынужден бежать несколько шагов, чтобы затормозить возникшую относительную скорость.
 
Записан
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #25 : 20 Августа 2019, 13:20:41 »

Период колебания математического маятника на основе упругих сил

http://fizmat.by/kursy/kolebanija_volny/majatniki

Сила упругости и гармонические колебания

http://basharov.me/elastic_force_and_oscillations/

Тут есть кое какие формулы для периода и для поступательной скорости гармонических колебаний.

Возникает следующая идея, описать действие груза на пружину, при ее зарядке, как некое гармоническое колебание, а точнее его часть. При этом, увеличение линейной скорости тела можно выразить через увеличение угловой скорости колебания (добавив к ней дополнительный член, выражающий скорость тела), и через увеличение амплитуды колебания. Ввиду чего, мы получаем явное выражение по времени для скорости движения тела в поле упругих сил. Вследствие чего, возможно будет сравнить импульсы. Но, у меня недостаточно квалификации, для того чтобы воспользоваться этой идеей. Поэтому, я предлагаю это сделать вам, так как у вас видимо намного больше практики в такого рода вопросах.

Было бы любопытно посмотреть, что из этого получится.
  
« Последнее редактирование: 20 Августа 2019, 13:24:30 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Александр Игоревич Абрамович
Активисты форума
Пользователь
*

Репутация: +2/-0
Offline Offline

Сообщений: 50



« Ответ #26 : 20 Августа 2019, 13:54:35 »

В частности, частота ω свободных колебаний пружинного механизма связана с другими его характеристиками соотношением:
ω²=k/m.
Классической формой свободных колебаний является гармоническое колебание, простейший вид которого (при единичной амплитуде и нулевой начальной фазе) описывается синусоидой:
х(t)=sin(ωt).
Если свободное колебание будет иметь такой вид, то упругая сила пружинного механизма, приведённая к единичной массе, будет изменяться по закону (–ω²sin ωt), а противостоящая этой силе сила инерции (также приведённая к единичной массе) будет подчиняться тому же закону, но с противоположным знáком:
(–d²x/dt²)=(ω²sin ωt).
Баланс (динамическое равновесие) этих двух сил поддерживает режим свободных колебаний. А каким будет баланс сил в режиме вынужденных колебаний, если, скажем, внешняя сила имеет вид F(t)=fcos(ωt)?
В этом случае силе инерции противостоят уже две силы, и уравнение вынужденных колебаний (в традиционной математической записи) приобретает вид:
d²x/dt²+ω²х=(f/m)cos(ωt).
Решение этого уравнения приводит к следующим функциям времени для координаты, скорости и ускорения резонансного процесса:
х(t)=(ft/2mω)sin(ωt),
V(t)=dx/dt=(ft/2m)cos(ωt)+(f/2mω)sin(ωt),
d²x/dt²=(–fωt/2m)sin(ωt)+(f/m)cos(ωt).
Каков математический и физический смысл этого решения? Амплитуда колебаний координаты (или отклонения от положения равновесия) возрастает линейно во времени. Скорость колебательного процесса разделяется на две составляющие, одна их которых изменяется во времени с возрастающей линейно во времени амплитудой, а вторая изменяется по гармоническому закону с постоянной амплитудой. Сила инерции в режиме резонанса также разделяется на две составляющие, одна из которых (с постоянной амплитудой колебаний) уравновешивает внешнее силовое воздействие (имеющее также вид гармонического колебания с постоянной амплитудой), а вторая (с линейно возрастающей во времени амплитудой) уравновешивает силу сопротивления упругого механизма (изменяющуюся также с линейно возрастающей во времени амплитудой). Внешнее силовое воздействие в данном случае выступает «катализатором» внутреннего динамического процесса с линейно возрастающими во времени амплитудами колебаний. Естественно, рост амплитуды колебаний в режиме резонанса ограничен, во-первых, техническими возможностями пружинного механизма, а, во-вторых, диссипативными силами, нарастающими вместе с ростом скорости процесса до того момента, когда их наличием уже нельзя пренебрегать, и резонансный режим с линейным ростом амплитуд колебаний в динамической системе прекращается. Новый же режим требует иного математического описания динамического процесса.  
Практическая проблема будет заключаться в том, чтобы по возможности продлить резонансный режим и при этом реализовать некоторую «компромиссную» процедуру отбора энергии и импульса с минимальными «непроизводительными» потерями.
Здесь мы не будем на этом вопросе останавливаться, а оценим только изменение энергии и импульса на начальной стадии резонансного процесса. Чтобы получить энергетический баланс динамической системы, проинтегрируем силовой баланс по координате х(t).
Дифференциал dх мы представим в виде произведения:
dх(t)=V(t)dt.
Тогда произведение силы на скорость будет представлять собой развиваемую силой мощность, а интегрирование последней по времени даст величину совершаемой силой работы. Для наглядности проведём соответствующие вычисления для каждой составляющей силового баланса отдельно.
Итак, работа, выполняемая силой инерции (знак минус показывает, что эта сила направлена против ускорения; такой же знак имеет выполняемая ею работа; исчезающе малую гармонику с постоянной амплитудой в конечном результате для упрощения записи отбрасываем):
 –∫m(dV/dt)Vdt=–∫mV(dV)= –mV²/2.
Работа, выполняемая упругой силой:
–∫(kх)dх= –mω²х²/2.
Работа, выполняемая внешней силой (как и в случае с силой инерции, исчезающе малую гармонику с постоянной амплитудой в конечном результате отбрасываем):
∫fcos(ωt)[(ft/2m)cos(ωt)+(f/2mω)sin(ωt)]=(f²t²/8m)cos²(ωt)+(f²t²/8m)sin²(ωt)=f²t²/8m.
Расчёты показывают, что никакой иной энергии, кроме поступающей за счёт работы внешней силы, в динамической системе не возникает.
Наконец, вычислим импульсный баланс в резонансном режиме путём интегрирования силового баланса по времени. Вновь проведём интегрирование отдельно по каждой составляющей силового баланса.
Итак, имеем:
∫(–md²x/dt²)dt= –mV(t)=(–ft/2)cos(ωt)+(–f/2ω)sin(ωt) – кинетический импульс системы,
∫(–kх)dt=(ft/2)cos(ωt)+(–f/2ω)sin(ωt) – потенциальный импульс системы,
∫fcos(ωt)dt=(f/ω)sin(ωt) – импульс на входе системы.
В отличие от силового баланса, где уравновешивание входного силового воздействия осуществляется целиком за счёт составляющей силы инерции системы с постоянной амплитудой колебаний, в уравновешивании внешнего импульса в равной мере участвуют обе составляющие внутреннего импульса системы. Но импульсный баланс также подтверждает, что внешнее воздействие с постоянной амплитудой колебаний играет лишь роль катализатора внутреннего резонансного процесса, тогда как основная часть этого внутреннего процесса (с линейным ростом во времени амплитуд колебаний координаты и импульса, а также с квадратичным ростом энергии системы) реализуется внутренними силами (силой упругости и силой инерции). Естественно, никакого дополнительного импульса, как и дополнительной энергии, помимо поступающих извне, в динамической системе не возникает, что опровергает саму возможность создания с помощью пружинного механизма «вечного двигателя первого рода».


Прочитал вот это ваше сообщение под новым углом, создаваемым мыслями о гармонических колебаниях. В связи с чем, должен вам сказать следующее. Описанный вами в данном сообщении гармонический процесс работы пружины под внешней нагрузкой принципиально не удовлетворяет тому процессу, который был заявлен мной. А именно, как прямой, так и обратный цикл пружины происходит практически с одной и той же скоростью, и различается только на бесконечно малую величину. То есть прямой и обратный периоды практически равны. В этом случае, не будет создаваться дополнительный импульс, но только будет передаваться импульс из внешней системы во внутреннюю, или наоборот. То есть описанный вами процесс не удовлетворяет заявленным мной условиям, поэтому в нем соблюдается закон сохранения энергии и импульса. Что вы прекрасно показали. Хотя, в данном процессе поля упругости работают в режиме не потенциального поля (как внутреннее поле, так и внешнее поле), но вследствие четности взаимодействия, сумма производимой ими работы равна нулю, поэтому они работают в совокупности на общую систему как одно потенциальное поле, и вследствие этого не приводят к изменению импульса и энергии совокупной системы. То есть они только перераспределяют энергию и импульс между внутренней и внешней системой. Что есть следствие равенства периодов прямых и обратных колебаний, в которых не создается необходимая асимметрия времени действия сил, требующаяся для создания не потенциального рабочего поля, изменяющего энергию общей системы. То есть того поля, работу которого я описал выше в различных примерах работы не потенциальных полей в устройствах, получающих свободную энергию.

Для создания не потенциального поля потребуется неравенство периодов внешнего действия силы (этот период должен быть меньше, и проходить с большей скоростью и большим временным ускорением), и внутреннего периода работы упругой силы, который должен быть значительно дольше. В этот момент внешняя сила должна быть отключена, либо должна работать в режиме зарядки некоего устройства. Либо работа внутренних сил пружины должна создавать некий полезный дополнительный импульс. Таким образом, будет создана временная асимметрия в работе упругой силы, вследствие чего в работе этой силы возникнет не потенциальное электрическое поле упругих сил, способное производить дополнительную работу и энергию. Тогда как ваш пример абсолютно не удовлетворяет этим условиям. В нем временная асимметрия и соответствующее не потенциальное электрическое поле упругих сил не возникает. Ввиду чего, действует закон сохранения энергии и импульса, а циклическая работа, как изменение общей энергии системы (о которой я писал выше в примерах), будет в этом случае равна нулю. Поэтому, вы совершенно правильно сказали, что в этом примере никакая дополнительная энергия и импульс не создается. И здесь я озвучил причины этого.

« Последнее редактирование: 20 Августа 2019, 14:03:08 от Александр Игоревич Абрамович » Записан
Страниц: 1 [2]   Вверх
  Печать  
 
Перейти в:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006-2009, Simple Machines LLC Valid XHTML 1.0! Valid CSS!