Вторая новая лекция аксиомы единства канарёв Ф. М

Вид материала

Лекция

Содержание 1. Общие сведения о динамике Ньютона 2.1. Классификация движений и 2.2. Основной закон механодинамики 2.3. Механодинамика прямолинейного движения тела В каждый данный момент времени ускорение 3-го ЗАКОНА механодинамики. 5-го ЗАКОНА механодинамики 2.4. Механодинамика криволинейного движения материальной точки

Подобный материал:

• Одиннадцатая новая лекция аксиомы единства канарёв, 386.71kb.
• Шестая новая лекция аксиомы единства канарёв, 99.56kb.
• Десятая новая лекция аксиомы единства канарёв, 209.76kb.
• Двенадцатая новая лекция аксиомы единства канарёв, 109.54kb.
• Закон эволюции фундаментальных знаний канарёв Ф. М. Двенадцатая лекция аксиомы Единства, 87.02kb.
• Ф. М. Канарёв вводная лекция аксиомы единства искателям научных истин анонс. «Триумфальное», 111.72kb.
• Ф. М. kanphil@mail ru Седьмая лекция аксиомы Единства Анонс, 90.59kb.
• Аксиомы и постулаты в точных науках канарёв, 199.16kb.
• Первая вводная лекция о микромире канарёв Ф. М. Анонс, 155.47kb.
• Первая лекция. Введение 6 Вторая лекция, 30.95kb.

ВТОРАЯ НОВАЯ ЛЕКЦИЯ АКСИОМЫ ЕДИНСТВА


Канарёв Ф.М.

kanarevfm@mail.ru


ЗАБЛУЖДЕНИЯ ИСААКА НЬЮТОНА


Анонс. Суть научных заблуждений Исаака Ньютона - в нарушении принципа выявления начала научного описания анализируемого процесса или явления. Описание движения тел он начал с равномерного движения, которое всегда является следствием начального ускоренного движения. В результате были разорваны причинно-следственные связи между последовательными фазами движения тел: ускоренного, равномерного и замедленного.

1. Общие сведения о динамике Ньютона


Лекционный зал белоснежного лайнера «Аксиома Единства» был заполнен искателями научных истин. В точно назначенное время появилась аксиома Единства и сообщила, что вторую лекцию она посвящает анализу научных заблуждений Исаака Ньютона.

Динамика Ньютона – фундамент расчётов механических движений материальных точек и тел считалась полностью безошибочной в условиях присутствия в его первом законе явного противоречия, которое оставалось незамеченным более 300 лет.

Первый закон Ньютона сформулирован следующим образом: «материальное тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока приложенные к нему силы не выведут его из этого состояния».

Обратим внимание на то, что в первом законе обобщены две фазы состояния тела: статический покой и прямолинейное равномерное движение. Из опыта явно следует, что если тело находится в статическом покое, то сумма сил и моментов, приложенных к нему, равна нулю. В результате не совершается работа и не расходуется энергия на поддержание тела в состоянии покоя. Если же тело, автомобиль, например, движется прямолинейно и равномерно, то сумма сил, приложенных к нему также равна нулю, но не равна нулю работа, совершаемая этими силами, так как на поддержание автомобиля в состоянии прямолинейного и равномерного движения расходуется энергия. Из этого следует, что статический покой тела и его прямолинейное равномерное движение не эквивалентны, поэтому эти фазы состояния тела должны описываться разными законами.

Далее, расход энергии на равномерное и прямолинейное движение тела, указывает на то, что эта фаза движения должна описываться математической моделью, содержащей силу, совершающую работу по такому перемещению тела. В результате математическая модель, описывающая прямолинейное и равномерное движение тела, должна позволять вычислять указанную силу. Однако в динамике Ньютона нет математической модели, описывающей прямолинейное равномерное движение тела и его равномерное вращение. В результате более 300 лет не рассчитывается сила, реализующая такие движения тела.

Причина описанного заключается в том, что Исаак Ньютон не обратил внимание на главное – равномерное движение тела всегда является следствием его ускоренного движения. Поставив закон равномерного движения тела на первое место, он поставил следствие впереди причины и, таким образом, нарушил причинно-следственную связь между ускоренным и равномерным движениями тел.

Вторую ошибку в описании движения тел допустил Даламбер, постулировав, что на ускоренно движущееся тело, действует сила инерции , равная произведению массы тела на его ускорение и направленная противоположно ускорению . Суть этой ошибки заключается в том, что сила инерции, направленная противоположно ускоренному движению тела, замедляет это движение не одна, а вместе с другими силами сопротивления движению, поэтому её величина не может равняться произведению массы тела на его ускорение .

Начиная исправлять указанные ошибки динамики Ньютона, обратим внимание на то, что уже существуют электродинамика, термодинамика, аэродинамика, гидродинамика. Поэтому есть все основания назвать новую совокупность законов, описывающих механические движения тел механодинамикой [1].


2. МЕХАНОДИНАМИКА


Механодинамика - раздел теоретической механики, в котором устанавливается и изучается связь между движением материальных точек и тел, и силами, действующими на них.

Основные модели реальных объектов в механодинамике - материальная точка и абсолютно твердое тело. В качестве материальных точек рассматриваются такие реальные объекты, у которых различиями в движении отдельных точек можно пренебречь. Если же этого сделать нельзя, то движение такого объекта рассматривается, как движение твердого тела.

Абсолютно твердое тело - это совокупность материальных точек, расстояния между которыми не меняются со временем. Из этого следует, что материальная точка – частный случай твёрдого тела.

Совокупность материальных тел, в которой они не могут двигаться независимо друг от друга, благодаря связям между ними, называется механической системой.

Законы механодинамики базируются на фундаментальных аксиомах Естествознания: пространство и время абсолютны, пространство, материя и время не разделимы. Достоверность аксиом следует из очевидности их утверждений. Достоверность законов механодинамики, которые базируется на аксиомах, не очевидна и доказывается экспериментальным путём, поэтому законы механодинамики нельзя считать аксиомами, они – постулаты [1], [2].

2.1. Классификация движений и

последовательность решения задач механодинамики


Начало решения любой задачи механодинамики начинается с установления вида и фазы движения материальной точки, твёрдого тела или механической системы. Существуют следующие виды движений материальных точек, твёрдых тел и механических систем: прямолинейное, криволинейное, вращательное и сложное движения. Все виды этих движений имеют фазы. Первая фаза – ускоренное движение, вторая - равномерное движение и третья – замедленное движение. В некоторых случаях движение может состоять из двух фаз: ускоренного и замедленного. Например, тело, брошенное в поле силы тяжести вверх, имеет только две фазы движения: ускоренную и замедленную.

После установления вида движения материальной точки, твёрдого тела или механической системы определяются фазы их движения. При этом надо помнить, что любое движение любого материального объекта начинается с фазы ускоренного движения, поэтому для получения полной достоверной информации о движении любого материального объекта надо начинать с анализа фазы его ускоренного движения. Для этого объект исследования изображается графически, упрощённо и к нему прикладываются векторы всех сил и моментов, действующих на этот объект в фазе его ускоренного движения.

Первыми составляются кинематические уравнения движения объекта в фазе ускоренного движения и при наличии исходных данных определяются скорость и ускорение ускоренно движущегося объекта.

Затем составляются векторные уравнения сил и моментов, приложенных к объекту в фазе его ускоренного движения. Если для решения задачи необходимо иметь проекции сил и моментов на координатные оси, то составляются уравнения сил и моментов, приложенных к объекту, в проекциях на оси координат.

После этого начинается определение всех остальных механических показателей, характеризующих ускоренное движение объекта [1], [2].


2.2. Основной закон механодинамики


Многовековой опыт использования второго закона Ньютона, который появился в 1687г, показал его безупречную достоверность, поэтому у нас есть основания поставить его на первое место и назвать основным законом механодинамики [1], [2].

Согласно основному закону механодинамики, сила , действующая на материальное тело, движущееся с ускорением , всегда равна массе тела, умноженной на ускорение и совпадает с направлением ускорения.

(1)


Чтобы отличать силу , формирующую ускорение, от других сил, назовём её ньютоновской силой. Она всегда совпадает с направлением ускорения , которое она формирует.

А теперь обратим внимание на то, что математическая модель (1) основного закона механодинамики описывает лишь одну силу, которую мы называем ньютоновской силой. Она действует только при ускоренном движении тела. В этой модели нет других сил, сопровождающих ускоренное движение тела, поэтому мы не можем считать бывший второй закон Ньютона первым законом механодинамики. Это главная причина присвоения ему статуса основного закона механодинамики.


2.3. Механодинамика прямолинейного движения тела


В 1743 г. Даламбер дополнил основной закон Ньютона (1) своим постулатом: в каждый данный момент времени на ускоренно движущееся тело действует сила инерции, равная произведению массы тела на ускорение его движения . Эта сила направлена противоположно ньютоновской силе (1). Далее, он объявил принцип, согласно которому сумма сил, действующих на движущееся тело, в каждый данный момент времени равна нулю. Впоследствии этот принцип был назван принципом Даламбера.

А теперь посмотрим, к чему приводит использование силы инерции, введённой Даламбером, и его принципа при описании ускоренного движения тела. Согласно Даламберу, сила инерции _, действующая на ускоренно движущееся тело, равна ньютоновской силе , движущей тело ускоренно, и противоположна ей по направлению. Если сумму всех сил сопротивления движению обозначить через _, то согласно принципу Даламбера, сумма сил, действующих на ускоренно движущееся тело, в каждый данный момент времени, равна нулю. В результате уравнение ускоренного движения тела в динамике Ньютона записывается так


 . (2)


Абсурдность этого результата очевидна, но её игнорировали. Причина игнорирования противоречия, следующего из формулы (2), – непонимание физической сути силы инерции _, которая всегда возникает и действует на тело противоположно его ускоренному движению. Суть этого непонимания заключается в том, что сила инерции, действующая противоположно ускоренному движению тела, тормозит это движение совместно с другими силами сопротивления, и каждая из сил сопротивления движению тела формирует его замедление со знаком противоположным знаку ньютоновского ускорения _. Из этого следует, что силы сопротивления ускоренному движению тела равны произведениям массы тела на замедление, которое формирует каждая из сил сопротивления, в том числе и сила инерции. Обозначая замедление, формируемое силой инерции, символом , а суммарное замедление, формируемое всеми остальными силами, символом , и используя принцип кинетостатики, имеем неоспоримое уравнение сил, действующих на ускоренно движущееся тело.

 . (2)


И все противоречия исчезают. Представим эти силы, действующими на ускоренно движущийся автомобиль (рис. 1).



Рис. 1. Схема сил, действующих на ускоренно (OA) движущийся автомобиль


При ускоренном движении автомобиля (рис. 1, b) на него действует ньютоновская сила _, генерируемая его двигателем; сила инерции _, направленная противоположно ускорению _ автомобиля и поэтому тормозящая его движение; суммарная сила всех остальных сопротивлений _, которая также направлена противоположно движению автомобиля. В результате, в соответствии с принципом кинетостатики, имеем неоспоримое уравнение сил (2), действующих на ускоренно движущийся автомобиль (рис. 1, b).

А теперь приведём формулировку первого закона механодинамики, который следует из анализа ускоренного движения автомобиля. Ускоренное движение тела происходит под действием ньютоновской активной силы _ и сил сопротивления движению в виде силы инерции _, и механических сил сопротивления _, сумма которых, в каждый данный момент времени, равна нулю. Из этого закона сразу следует следствие


_, (3)


которое формулируется следующим образом. В каждый данный момент времени ускорение _ ускоренно движущегося тела равно геометрической сумме замедлений, формируемых силой инерции _ и другими силами сопротивления ускоренному движению тела _.

Сразу возникает задача – как определить сумму замедлений , действующих на ускоренно движущийся, например, электропоезд? Надо установить между электровозом и вагонами поезда динамометр и записать его показания при ускоренном движении поезда, масса которого известна. Сила сопротивления ускоренному движению поезда, которую покажет динамометр, будет равна


_. (4)


А теперь возникает задача определения инерциального замедления _, формируемого силой инерции при ускоренном движении поезда. Она решается просто. Надо записать показания динамометра _ при равномерном движении поезда и учесть, что при равномерном движении поезда инерциальное замедление равно нулю _. Равномерному движению поезда сопротивляются все другие силы (механические, аэродинамические…), поэтому показания динамометра _ будут равны _. Из этого результата находим величину замедления, формируемую механическими и аэродинамическими силами _. Учитывая формулу (4), имеем величину замедления, формируемую силой инерции при ускоренном движении поезда


_ . (5)


Из этого следует, что коэффициенты механических сопротивлений ускоренному движению поезда, определённые до этого по показаниям динамометра, ошибочны, так как в их формировании участвовала и сила инерции. Её действие автоматически входило в показания всех приборов: динамометров, счётчиков электроэнергии и расходомеров топлива при ускоренном движении и таким образом искажались величины экспериментальных коэффициентов сопротивления движению.

Если возникает необходимость получить функциональную зависимость силы от времени при ускоренном движении тела, то составляется и решается дифференциальное уравнение такого движения.

_. (6)


В проекции на ось ОХ уравнение (6) становится таким


_. (7)


Интегрируя, получим уравнение движения материального тела вдоль оси ОХ.

После фазы ускоренного движения тела могут следовать фазы равномерного или замедленного движений. Например, при резком торможении автомобиля, движущегося ускоренно, сразу наступает фаза его замедленного движения. При подъёме тела, брошенного вертикально вверх в поле силы тяжести, его ускоренное движение также сразу переходит в замедленное, минуя фазу равномерного движения.

Вторым законом механодинамики является закон, описывающий фазу равномерного движения. Необходимость постановки его на второе место следует из причинно-следственных связей между этими движениями. Равномерное движение тел всегда следует после ускоренного их движения.

Второй закон механодинамики гасит: равномерное движение тела происходит под действием силы инерции _, направленной в сторону движения, постоянной активной силы и сил сопротивления движению _, сумма которых остаётся постоянной.

Когда автомобиль начинает двигаться равномерно (рис. 2, b), то сила инерции _ автоматически изменяет своё направление на противоположное и сумма активной силы, силы инерции и силы сопротивления движению, остаётся постоянной, или в соответствии с принципом кинетостатики, равной нулю [1].


(8)


Это и есть второй закон механодинамики – закон равномерного прямолинейного движения тела (бывший первый закон ньютоновской динамики). Таким образом, суть второго закона механодинамики заключается в том, что равномерное движение автомобиля (тела) обеспечивает сила инерции _, а постоянная активная сила , генерируемая двигателем автомобиля, преодолевает все внешние сопротивления _. Сила  постоянна потому, что автомобиль движется равномерно и его ускорение равно нулю _ (рис. 2).



Рис. 2. Схема сил, действующих на равномерно движущийся автомобиль


Из описанного следует, что сила инерции, препятствовавшая ускоренному движению тела, превращается в силу, движущую автомобиль в фазе его равномерного движения. Так что при переходе тела от ускоренного движения к равномерному, сила инерции _ никуда не исчезает, она меняет своё направление на противоположное и превращается в силу, не тормозящую движение тела, а поддерживающую это движение. В результате главное условие равномерного движения тела выражается таким равенством


(9)


Когда водитель выключает передачу, то  и уравнение (8) становится таким


_. (10)


Если выключить коробку передач автомобиля, движущегося равномерно (8), то активная сила  исчезнет (рис. 2, b) и остаются две противоположно направленные силы: сила инерции _ и сумма сил механических сопротивлений движению _ (рис. 3, b). Создаётся впечатление, что состояние равномерного и прямолинейного движения автомобиля должно сохраняться, но, так как силы сопротивления движению автомобиля не постоянны и могут принимать значения меньшие и большие средней величины, то сила инерции становится меньше и автомобиль начинает двигаться замедленно. Фазу замедленного движения описывает 3-й закон механодинамики.

Поскольку сила инерции не имеет источника, поддерживающего её постоянное значение, то она оказывается меньше сил сопротивления движению (_) и автомобиль, начиная двигаться замедленно (рис. 3, b), останавливается (рис. 3, a, точка С). С учётом этого есть основания назвать силу инерции пассивной силой, которая не может генерировать ускорение, так как сама является следствием его появления.



Рис. 3. Схема сил, действующих на замедленно движущийся автомобиль


Таким образом, надо чётко представлять направленность сил, действующих на автомобиль, при переходе его от равномерного движения к замедленному. Сила инерции _(рис. 3, b) в этом случае не меняет своего направления, а появившееся замедление _, генерируемое силами сопротивления движению, оказывается направленным противоположно силе инерции.

Таким образом, если автомобиль переходит от равномерного движения к замедленному, то прежня сила инерции _ и силы сопротивления движению _ не меняют своих направлений. Сила инерции не генерирует ускорение, а неравномерность сил сопротивления приводит к постепенному уменьшению силы инерции _ и тело останавливается [2].

_. (11)


Это и есть математическая модель 3-го ЗАКОНА механодинамики. Он гласит: замедленное движение твёрдого тела управляется превышением сил сопротивления движению над силой инерции.

Обратим внимание на то, что расстояние _ движения автомобиля с ускорением меньше расстояния движения с замедлением _ (рис. 3, a). Обусловлено это тем, что на участке _ величина сил сопротивлений _ при разгоне автомобиля больше сил сопротивлений при замедленном движении за счёт того, что при замедленном движении выключен двигатель и коробка передач. Это - главная причина экономии топлива при езде с периодическим выключением передачи.

4-й закон механодинамики не отличается от соответствующего закона динамики Ньютона. Он сохраняет свою прежнюю суть (равенство действия противодействию) и формулировку. Силы, с которыми действуют друг на друга два тела (рис. 4), всегда равны по модулю и направлены по прямой, соединяющей центры масс этих тел, в противоположные стороны. Поскольку _, то _ или

_ (12).




Рис. 4. Схема контактного взаимодействия двух тел


То есть ускорения, которые сообщают друг другу два тела, обратно пропорциональны их массам. Эти ускорения направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны. Следует особо отметить, что четвёртый закон механодинамики отражает взаимодействие тел, как на расстоянии (взаимодействие Земли с Луной), так при непосредственном контакте (рис. 4). На рис. 4 показано, что в момент контакта тел A и B силы _ и _ их взаимодействия равны по величине и противоположны по направлению. При этом обе силы _ и _ являются силами внешнего воздействия и появляются одновременно. Силы инерции _ и _ также равны по величине и противоположны по направлению.

5-й закон механодинамики – следствие её первого закона. При одновременном действии на тело или точку нескольких сил сопротивления движению _ ньютоновское ускорение _ материальной точки или тела оказывается равным геометрической сумме замедлений, приходящихся на долю каждой из сил сопротивления движению _. Учитывая, что в уравнении (3) _  - геометрическая сумма замедлений, приходящихся на долю всех сил сопротивлений _, кроме силы инерции _, то есть _, имеем


_. (13)


Это - математическая модель 5-го ЗАКОНА механодинамики. Он гласит: при ускоренном движении твердого тела ньютоновское ускорение, формируемое ньютоновской силой, равно сумме замедлений, формируемых всеми силами сопротивлений движению, в том числе и силой инерции.

Связь между кинетической энергией _ равномерно движущегося тела и его мощностью _ следует из работы силы_, совершаемой при его равномерном движении за одну секунду.


 (15)

Представленная информация однозначно указывает на ошибочность совокупности законов динамики Ньютона и требует немедленного перехода к преподаванию новой совокупности законов, описывающих механические движения тел, называемой «Механодинамика».

Динамика Ньютона родилась в 1687 году, и до сих пор не позволяла рассчитывать момент, вращающий Землю вокруг Солнца и силу инерции, движущую Землю по орбите. Главная причина этого заключается в том, что Земля вращается вокруг Солнца почти равномерно, что соответствует первому закону динамики Ньютона, который не имеет математической модели для описания равномерных движений. Законы механодинамики решают эту задачу элементарно.

Кинетическая энергия орбитального вращения Земли равна (рис. 5)


_. (16)




Рис. 5.


Вполне естественно, что кинетическая энергия нашей планеты в орбитальном движении за одну секунду генерирует мощность, численно равную её кинетической энергии, то есть

_. (17)


Поскольку угловая орбитальная скорость Земли равна _, то орбитальный инерциальный момент, вращающий Землю вокруг Солнца, равен


_. (18)


Учитывая радиус орбиты _, находим силу инерции, движущую Землю по орбите

_. (19)


Отметим, Исаак Ньютон опубликовал свой обобщающий научный труд «Математические начала натуральной философии» в 1687г., а сила инерции, движущая Землю по орбите вокруг Солнца, рассчитана лишь в 2011г. Обобщённо итоги описанного можно представить в таком виде.

1. Все виды движений материальных объектов имеют минимум две фазы движений: ускоренную и замедленную, а максимум три: ускоренную, равномерную и замедленную.

2. Равномерное и замедленное движения твердых тел всегда являются следствиями их ускоренного движения;

3. В Природе и человеческой практике чаще встречаются три фазы движения материальных объектов: ускоренная, равномерная и замедленная;

4. В ускоренной фазе движения материального объекта, сила инерции препятствует его движению;

5. В фазе равномерного движения сила инерции направлена в сторону движения и является силой, способствующей равномерному движению объекта;

6. В фазе замедленного движения сила инерции, является главной силой, движущей объект, который постепенно останавливается, так как силы сопротивления движению больше силы инерции;

7. Невозможно составить единую математическую модель, описывающую одновременно все три фазы движения материального объекта: ускоренное, равномерное и замедленное; 8. Современный уровень знаний позволяет корректно описать все три фазы движения материального объекта только порознь.


2.4. Механодинамика криволинейного движения материальной точки


Математическая модель, описывающая ускоренное криволинейное движение точки, следует из схемы сил, действующих на криволинейно движущуюся точку, представленных на рис. 6. Опишем кратко силы, действующие на точку, движущуюся ускоренно и криволинейно, и покажем направления их действия (рис. 6).



Рис. 6. Схема сил, действующих на материальную точку,

движущуюся криволинейно и ускоренно


Поскольку движение криволинейное, то при наличии связей нормальная составляющая _ полного ускорения _ всегда направлена в сторону вогнутости кривой (рис. 6). Направление касательной составляющей _полного ускорения _ зависит от характера криволинейного движения. Если оно ускоренное, то направления касательного ускорения _ и вектора скорости _ совпадают (рис. 6).

При ускоренном криволинейном движении на материальную точку действует ньютоновская (движущая сила) _, сумма сил сопротивления _, направленная противоположно движению, касательная _ и нормальная _ составляющие полной силы инерции .

Вектор ньютоновской силы _ направлен вдоль вектора полного ускорения _ в сторону вогнутости кривой. Он раскладывается на две составляющие: нормальную _ и касательную _. Поскольку касательная сила инерции _ направлена противоположно ускорению _ и генерирует замедление _, то нормальная составляющая _ силы инерции всегда направлена от центра кривизны траектории вдоль радиуса кривизны. Таким образом, уравнение сил, действующих на ускоренно движущуюся материальную точку вдоль касательной к криволинейной траектории, запишется так [2]


_ (20)

или

_ . (21)


Уравнения (20) и (21) аналогичны уравнениям сил, действующих на ускоренно движущееся тело при прямолинейном движении (2). Для решения этого уравнения необходимо знать касательное ускорение и замедление _. Чтобы определить их надо знать, прежде всего, уравнение движения точки. В рассматриваемом случае оно задаётся в естественной виде

_. (22)


Зная уравнение движения точки (22), находим её скорость


_ (23)

и касательное ускорение

_. (24)

Модуль нормального ускорения _ определяется по формуле


_{ }, (25)

где _- радиус кривизны траектории.

Модуль инерциального замедления _ можно определить только в том случае, когда будет известна сумма сил сопротивлений _, действующих на точку. Величина _ определяется экспериментально. Зная её, находим замедление _, формируемое касательной составляющей _силы инерции (рис. 6).


_ . (26)


Из этого уравнения следует, что замедление _, приходящееся на долю сил сопротивления _, равно

_ (27)

или

_ . (28)


Таким образом, новые законы механодинамики позволяют корректно описать процесс криволинейного ускоренного движения материальной точки. Приступим к описанию равномерного криволинейного движения точки.

При равномерном криволинейном движении точки касательное ускорение равно нулю, но касательная сила инерции _, действовавшая на точку в период, когда она двигалась ускоренно, перед переходом к равномерному движению, никуда не исчезает. Она изменяет своё направление на противоположное (рис. 7).



Рис. 7. Схема сил, действующих на материальную точку при равномерном криволинейном движении


В результате сумма касательных сил, действующих на материальную точку, запишется так

 (29)

или

(30)

где - постоянная сила, движущая точку по кривой с постоянной по модулю скоростью _.


Напомним, что сумма сил сопротивлений _ движению точки – величина экспериментальная. Так как скорость криволинейного движения точки в этом случае – величина постоянная _, то касательная составляющая её полного ускорения _ равна нулю _ и остаётся одно нормальное ускорение , и противоположно направленная центробежная сила инерции _ (рис. 7).

Физическая суть уравнения (29) заключается в следующем. Движущая касательная сила  преодолевает все сопротивления движению _, а касательная сила инерции _ движет точку равномерно. Таким образом, имеется вся информация, необходимая для определения сил, действующих на материальную точку, движущуюся криволинейно и равномерно.

При переходе материальной точки от равномерного к замедленному криволинейному движению касательная составляющая  активной движущей силы исчезает. Остаётся касательная составляющая _ силы инерции и сумма сил _ сопротивлений движению, которая генерирует замедление _ (рис. 8).




Рис. 8. Схема сил, действующих на точку при её криволинейном замедленном движении


Поскольку сумма сил _ сопротивления движению больше касательной силы инерции _, которая не генерирует ускорение, то и замедление _, соответствующее силе _ и совпадающее с её направлением, формирует вместе с нормальной составляющей ускорения _ полное замедление _, направленное с левой стороны нормальной оси _ (рис. 8). Одинаковая размерность ускорения _и замедления _ даёт нам право складывать их геометрически (рис. 8).

При переходе точки к замедленному движению сумма сил сопротивления движению _ оказывается больше силы инерции _ и движение точки постепенно замедляется.

Новые знания по механодинамике позволяют точно определить силы сопротивления движению любого тела. Метод определения этих сил следует из формулы (2). Если определяются силы сопротивления движению точки, то делать это надо только при её равномерном движении. Если же сумму сил _ сопротивления движению точки определять при её ускоренном движении, то, в соответствии с формулами (20) и (21), сила инерции _, препятствующая ускоренному движению точки, автоматически войдёт в сумму сил _ сопротивления движению и результат определения сил сопротивлений будет полностью ошибочен.

Ньютоновская или движущая сила при криволинейном ускоренном движении определяется по основному закону Ньютона

_. (31)


Полное ньютоновское ускорение _, связано с её нормальной _ и касательной _ составляющими простой зависимостью

_ , (32)


поэтому, если известны проекции _ и _ ускорения, то это позволяет определить полное ускорение _.

Отметим, что если радиус кривизны траектории движения точки постоянен _, то всё описанное относится и к движению точки по окружности.

Известно, что при относительном движении возникает кориолисова сила инерции, которая определяется по формуле _. В связи с изложенным, возникает вопрос: есть ли основания переименовать кориолисово ускорение _ в кориолисово замедление? Это уже сделано в детальном анализе сил, действующих на ползун, движущийся по вращающемуся стержню [1].

Конечно, ошибочность первого закона Ньютона повлекла за собой необходимость пересмотра не только всей совокупности главных законов его динамики, но многих следствий, следующих из законов его динамики. Одним из таких следствий является теорема об изменении количества движения материальной точки или тела. Вот её старая формулировка.

Теорема. Изменение количества движения материальной точки _ за некоторый промежуток времени равно импульсу _ силы (_), действующей на материальную точку за тот же промежуток времени.


_ (33)


Дифференциал количества движения _ материальной точки равен элементарному импульсу _ силы, действующей на материальную точку. Интегрируя выражение (33) дифференциала количества движения материальной точки, имеем


_ (34)


Анализ показывает, что в формуле (34) скрыто фундаментальное противоречие. Суть его в том, чем длительнее действует сила _, тем больше ударный импульс _. В реальной жизни уже давно установлено обратное: чем меньше время действия силы _, тем больше ударный импульс _ и ударная сила _. Чтобы избавиться от этого фундаментального противоречия, пришлось перевести результат решения уравнения (35) в упрощённый вид

_ (35)


Из постулированного конечного результата формулы (35) следует математическая модель


_ (36)


с чётким физическим смыслом, соответствующим реальности: чем меньше время действия ударной силы _, тем больше её ударный импульс _.

Конечно, на этом не заканчиваются уточнения, которые надо вводить в бывшую динамику Ньютона. В частности, сила инерции, которая участвует во всех колебательных процессах механических систем, никак не представлена в математических моделях, описывающих их. Классическим примером является, так называемая пляска волгоградского моста, причина которой до сих пор не установлена.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В августе 2011 года состоялся Х-й Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Руководители съезда ="nofollow" href=" " onclick="return false">ссылка скрыта отказались принять наш доклад по новым законам механодинамики, считая, видимо, что они не имеют отношения к фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Наша подсказка им о том, что это будет позорный факт в истории российской науки не была принята во внимание. В результате позор уже состоялся, но не по нашей вине.

Литература


1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание.

ссылка скрыта Папка «Монографии».

2. Канарёв Ф.М. Механодинамика. Учебное пособие. ссылка скрыта Папка «Учебные пособия».