Предлагается простое объяснение самым загадочным понятиям классической механики и теоретической физики – инерциальным и неинерциальным системам отсчета, силам инерции, движению тел по инерции, основанное на простой вихревой модели твердых тел и парадоксе Даламбера, а также, на условиях равновесия несжимаемой жидкости и принципа присоединенных масс для потенциальных потоков. На основании полученной модели представлена новая интерпретация трех законов Ньютона.
The author of the presented work, based on a simple vortex model of solids, as well as the well-known principles of hydrodynamics of an ideal incompressible fluid, namely, the d’Alembert paradox, equilibrium conditions and the principle of added masses for potential flows, managed to find a simple explanation for perhaps the most mysterious concepts of classical physics and theoretical mechanics - inertial reference frames and non-inertial frames of reference, inertial forces, motion of bodies by inertia. And based on the resulting model, give a new interpretation of Newton’s three laws.
Идентификаторы и классификаторы
Пожалуй, одним из самых загадочных явлений физики является явление инерции. Все материальные тела, обладающие массой, подвержены действию инерции. А потому воистину «всемирной» необходимо называть не столько гравитацию, сколько инерцию. И, казалось бы, в такой ситуации теория инерции, теория сил инерции должны были быть развиты в физике. Однако в действительности мы наблюдаем, скорее, обратное [9, с.3]. Инерция вот уже 400 лет остается Terra Incognita физики и механики. Начнем с того, что в три фундаментальных закона Ньютона (ЗН) инерция встроена в некотором скрытом виде. Так, все ЗН выполняются только в так называемых инерциальных системах отсчета (ИСО). Способность тел двигаться равномерно и прямолинейно в условии отсутствия сил – первый ЗН, - возможно только в ИСО и никак иначе! Но что такое ИСО? Как их определить? По большому счету, наука об этом умалчивает, если не считать попыток Э.Маха и подобных. Иными словами, почему одни системы отсчета инерциальные, а другие нет, - науке не известно. Кроме того при ускоренных движениях тел возникают «загадочные» или, как их еще называют, «фиктивные» силы инерции (СИ). «Загадочность» их усматривают в том, что их возникновение как будто не имеет материальных причин: они возникают из ниоткуда и, (как бы) не имеют материальных носителей. И это в отличие от реальных сил обусловленных действием одних тел (или силовых полей) на другие. Более того, в неинерциальных системах отсчета (НИСО) на тела начинают действовать силы, никакими телами и полями не обусловленные, если, конечно, не утверждать, что в НИСО существуют некие поля инерции, которые и порождают СИ. Насколько реальны СИ? – На этот вопрос наука, увы, не имеет внятного ответа. Все эти вопросы в физике и механике просто были спрятаны в формализм ИСО-НИСО, и, так сказать, «заметены под коврик»
Список литературы
- Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика, 3-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 2008. –
С. 63-70. - Бычков В.Л., Зайцев Ф.С. Математическое моделирование электромагнитных и
гравитационных явлений по методологии механики сплошной среды. – 2-е изд., расшир. и доп.
– М.: МАКС Пресс, 2019. – 41 с. – ISBN 978-5-317-06077-0. - Голин Г. М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до
начала XX в.): Справ. пособие. – М.: Высш. шк. 1989: Х. Гюйгенс. О центробежной силе. – 576
с. - Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Т. 1. – М.: Наука, 1964. – 227 с.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Наука, 1957. – 111с.
- Ньютон И. Математические начала натуральной философии. пер. с лат. А.Н.
Крылова. – М., 1989. – 40 с. - Риман И.С. и Крепс P.Л. Присоединенные массы тел различной формы. Труды
ЦАГИ Р 635, 1947. – 21 с. - Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 2. – М.: Наука, 1973. – 210 с.
- Хайкин С.Э. Что такое силы инерции. - М.: ГИТТЛ, 1969. – 3 с.
- Шипов Г.И. Теория физического вакуума. – М.: НТ-Центр, 1993. – 21 с.
- Atsyukovskiy V.A. General etherodynamics, 3-rd ed. M.: Energoatomizdat, 2008. P. 63-70.
- Bychkov V.L., Zaytsev F.S. Matematicheskoye modelirovaniye elektromagnitnykh i gravitatsionnykh yavleniy po metodologii mekhaniki sploshnoy sredy. 2-e izd., rasshir. i dop. M.: MAKS Press, 2019. 41 p. ISBN 978-5-317-06077-0.
- Golin G.M., Filonovich S.R. Klassiki fizicheskoy nauki (s drevneyshikh vremen do nachala XX v.): Sprav. posobiye. In: Gyuygens Kh. O tsentrobezhnoy sile. M.: Vyssh. shk., 1989. 576 p.
- Landsberg G.S. Elementarnyy uchebnik fiziki. V. 1. M.: Nauka, 1964. 227 p.
- Loytsyanskiy L.G.. Mekhanika zhidkosti i gaza. M.: Nauka, 1957. 111 p.
- Nyuton I. Matematicheskiye nachala naturalnoy filosofii. per. s lat. A.N.Krylova. M., 1989. 40 p.
- Riemann I.S. and Kreps P.L. Attached masses of bodies of various shapes. TsAGI Proceedings R 635, 1947. 21 p.
- Sedov L.I.. Mekhanika sploshnoy sredy. T. 2. M.: Nauka, 1973. 210 p.
- Khaykin S.E.. Chto takoye sily inertsii. M.: GITTL, 1969. 3 p.
- Shipov G.I. Teoriya fizicheskogo vakuuma. M.: NT-Tsentr, 1993. 21 p.
Выпуск
Предлагается структурная схема зарождения и развёртывания большого солнечного цикла;
Предлагается простое объяснение инерциальным и неинерциальным системам отсчета, силам инерции и движению тел по инерции;
Обсуждаются закономерности развития производственной системы;
Разработан оригинальный метод замены большого количества пиксельных блоков исходного изображения на относительно небольшое количество наиболее подходящих специально создаваемых доменных блоков;
Выполнен анализ проблем, связанных с утилизацией разных видов автономных мобильных роботов.
Другие статьи выпуска
Широкое внедрение мобильной робототехники в различные сферы деятельности человека делает актуальной проблему массовой утилизации выработавших свой ресурс, устаревших и неисправных роботов. При утилизации каждого типа мобильных роботов следует учитывать особенности его конструкции, состав бортовой аппаратуры и принимать во внимание экологические риски при разрушении конструкции робота с попаданием его фрагментов в окружающую среду. В зависимости от вида и назначения роботов, их утилизация и рециклинг имеют существенные особенности. В данной работе выполнен анализ проблем, связанных с утилизацией разных видов автономных мобильных роботов. Рассмотрены основные источники загрязнения окружающей среды, имеющиеся в составных частях роботов: электронных компонентах, аккумуляторах, конструкционных материалах, кабелях линий связи. Определено влияние на окружающую среду разных типов мобильных роботов и преобладающие виды отходов при их утилизации.
В рамках работы ставились следующие цели: создание метода, алгоритма и программы для сжатия растровой (пиксельной) графической информации с помощью специальных математических приёмов – аффинных преобразований. Основной задачей было обеспечение высокой степени сжатия изображений при минимальном ухудшении их качества. Разработан оригинальный метод замены большого количества пиксельных блоков исходного изображения на относительно небольшое количество наиболее подходящих специально создаваемых доменных блоков. Аффинное преобразование заключается в перемещении любого доменного блока из набора в любую часть изображения, при этом должно обеспечиваться максимальное подобие исходных и доменных блоков. Для осуществления метода разработан алгоритм и программа на современном популярном языке Python. Рассмотрен пример преобразования изображения в оттенках серого размером 256x256 пикселей с применением доменных блоков, созданных из областей изображения размером 4x4 пикселя. В результате получено изображение, визуально не отличающееся от исходного, для описания которого требуется всего 0,3125 информации от исходной. Произведены вычисления и с меньшим количеством доменных блоков. Разработанный метод и программа доказали высокую степень сжатия растровых изображений при сохранении их качества. Возможно дальнейшее совершенствование описанного алгоритма и представленной на сайте автора программы путём одновременного применения разных типов аффинных преобразований. Показано, что тот же метод может быть использован не только для обработки изображений, но также и для выявления подобия (фрактальных свойств) в любом потоке информации.
Закономерности развития производственной системы обсуждаются на основе представления о том, что прогресс в хозяйственной деятельности человека связан с успехами в технологическом использовании усилий человека и источников энергии, которые рассматриваются как важнейшие общественные производственные ресурсы. Введено понятие замещающей работы оборудования P, которая во всех отношениях эквивалентна усилиям людей в производстве, может считаться услугой капитала и рассматриваться как стоимость-образующий фактор, наряду с традиционными производственными факторами. Выпуск системы (производство стоимости) определяется как функция трёх переменных, две из которых: трудозатраты L и замещающая работа P рассматриваются как активные источники стоимости, что позволяет ввести энергетическую меру стоимости, а физический капитал K, как производственный фактор, играет пассивную роль. При предположении, что производственная система стремится использовать все доступные общественные ресурсы, определённые внешними по отношению к системе обстоятельствами, формулируются уравнения для производственных факторов, которые сопровождаются также уравнениями для технологических характеристик производственного оборудования. Траектория развития системы определяется характеристиками самой системы и доступностью общественных ресурсов, которые не могут быть использованы полностью одновременно, что приводит к смене мод развития и колебаниям выпуска – деловым циклам. На примере экономики США демонстрируется, что система уравнений способна описывать наблюдаемую траекторию развития и выпуск производственной системы.
Предлагается структурная схема зарождения и развёртывания большого солнечного цикла – группы физических явлений, которые регистрируются на поверхности Солнца и включают т.н. 11-летний и 27-дневный (кэррингтоновский) циклы солнечной активности. Модельные соображения являются достаточно общими, поскольку исключают специфику природных систем; физические законы не используются, изучается только структурный аспект. Основой рассмотрения служит протоструктура – первичная, согласно замыслу, система отношений, которая рассматривается на числовой оси. Система представляется как сеть, состоящая из узлов – разрешенных состояний и связей – правил, ответственных за устойчивость, при этом и те и другие задаются протоструктурой. На основе двух дополнительных относительных характеристик формируется параметр порядка n – иерархически наиболее значимая характеристика системы. Параметр порядка и сдвиги его позиций относительно исходных положений являются основой анализа структурных событий.
Протоструктура ранее использована для анализа структуры Солнечной системы в плоскости эклиптики, где роль параметра порядка n играет относительный момент количества движения. В частности, исследованы этапы выгорания Солнца от исходной массы до известной в настоящее время, а также связь массы с минимальным радиусом Солнца и эксцентриситетом орбиты Земли. Также выявлен узловой комплекс, ответственный за формирование наблюдаемых характеристик большого солнечного цикла, кометы Галлея, пояса астероидов и тела Хирон. Анализ уже имеющихся модельных построений, а также привлечение нескольких гипотез позволяют объединить указанные результаты и представить набор структурных сценариев, описывающих появление и развёртывание большого солнечного цикла от зарождения до настоящего времени. Сейчас наблюдаемый радиус Солнца составляет 4,649*10-3 а.е. При изменении модельного радиуса Солнца в диапазоне (4,800 – 4,642)*10-3 а.е. длительности циклов изменяются в пределах (9,666 - 27,276) суток и (18,784 – 11,086) лет., где r3=а.е., а в последнем случае речь идёт о ба
Издательство
- Издательство
- ИФСИ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- Юр. адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- systemology@yandex.ru
- Контактный телефон
- +7 (963) 7123301