WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |

«НЕОКЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА - КОРПУСКУЛЯРНАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА 1. ОБ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ОТТАЛКИВАНИЯ Раскрутим грузик на веревочке. При этом грузик имеет потенциальную ...»

-- [ Страница 1 ] --

НЕОКЛАССИЧЕСКАЯ ФИЗИКА - КОРПУСКУЛЯРНАЯ

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

1. ОБ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ОТТАЛКИВАНИЯ

Раскрутим грузик на веревочке. При этом грузик имеет потенциальную

энергию притяжения к центру вращения, но давайте усомнимся в том, что

грузик, двигаясь по окружности, обладает кинетической энергией, а будем

считать ее потенциальной отталкивания. Казалось бы, что этот вопрос чистой условности и не имеет принципиального значения, ведь услужливая математика способна соответствующим образом оформить и эту идею.

Однако в дальнейшем увидим, что это не так, что эта идея совпадает с мнением Создателя на этот счет. Вопрос о потенциальной и кинетической энергии тела специально не исследовался, т.к. ортодоксальной наукой представляется очевидным испокон веку:

- Кинетическая энергия тела является мерой его механического движения и измеряется той работой, которую может совершить это тело при его торможении до полной остановки.

- Потенциальной энергией называется энергия, зависящая только от взаимного расположения взаимодействующих материальных точек или тел.

(Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, “Справочник по физике для инженеров и студентов вузов”, “Наука”, М., 1964, стр. 58,59).

Дж. Орир в книге: “Популярная физика” (стр. 132-134) дает следующие определения кинетической и потенциальной энергии тел.

Ek M Половина произведения массы тела на квадрат его скорости называется кинетической энергией этого тела. Вся произведенная над телом работа по изменению величины его скорости проявляется в виде кинетической энергии тела.

Тело приобретает потенциальную энергию всякий раз, когда на него воздействует сила Fc (называемая консервативной), зависящая только от его положения, но не зависящая от пути. Наиболее общее определение потенциальной энергии дается выражением: U Fc s cos, где - угол между направлением Fc и перемещением s.

Тело, двигающееся по окружности, неподвижно относительно центра вращения, поэтому обладает только потенциальной энергией. Отпустив веревку, мы увидим удаляющийся от центра грузик, т.е. некое его другое состояние. Кроме того, отпуская грузик на разном расстоянии от центра вращения (при том же моменте количества движения), мы убедимся, что чем ближе к центру вращается грузик, тем сильнее отталкивается от него.

Математическое оформление энергии движущегося по орбите гравитационного или иного заряда, как некоего вида потенциальной энергии отталкивания (численно равной mV2/2) не представляет затруднений.

В связи с многочисленными вопросами читателей об универсальной потенциальной энергии отталкивания, я приведу здесь дополнительные разъяснения. Официальные формулировки кинетической и потенциальной энергии недостаточно корректны. Если в системе взаимодействующих тел расстояние между ними не меняется, то система обладает потенциальной энергией. Если тело движется равномерно и прямолинейно, то оно обладает кинетической энергией. Во всех остальных случаях смешанное состояние при котором кинетическая энергия переходит в потенциальную или наоборот или они присутствуют одновременно и независимо (шарик катится без трения по горизонтальной поверхности). Как известно, сила является производной энергии по расстоянию. Например, равномерно движущееся mV тело обладает кинетической энергией Wk. Поскольку в этом случае dWk V=const, то 0, т.е. равнодействующая всех сил равна нулю. При dr движении тела по окружности универсальная потенциальная энергия mV отталкивания WP. Чтобы найти универсальную силу отталкивания (центробежную), прежде чем дифференцировать WP по радиусу надо применить закон сохранения момента импульса тела S mVr. Если m не m меняется, то в соответствии с этим законом Vr==const. Тогда WP.

2r m dWP 3. Момент импульса Теперь можно найти центробежную силу dr r движущегося по окружности тела можно изменить произвольно, поэтому mV dWP окончательно будем иметь F. Если связь тела с центром dr r вращения прервется, то потенциальная энергия универсального отталкивания полностью превращается в кинетическую энергию тела (расстояние между телами, которые взаимодействовали, стало меняться, а удаляющееся от центра тело движется равномерно и прямолинейно).

Приходится вновь возвращаться к этой теме с дополнительными разъяснениями. У читателей никак не укладывается в голове отсутствие кинетической энергии у тела движущегося по окружности. Мы настолько привыкли считать, что движущееся тело может кого-нибудь стукнуть. А раз может стукнуть – значит обладает кинетической энергией. Для определенности, рассмотрим поведение спутника Земли. Оказывается, что в направлении перпендикулярном орбите спутник никого стукнуть не может, поэтому не обладает кинетической энергией в этом направлении. Если он стукнет кого-нибудь в направлении орбитального движения или по нему стукнет, например, метеорит в том же направлении, то часть потенциальной энергии универсального отталкивания превратится в кинетическую энергию в направлении перпендикулярном орбите и спутник займет в результате другую орбиту с новым значением потенциальной энергии универсального отталкивания и нулевой кинетической энергией до следующего возможного столкновения. Предположим, что в него попал метеорит со встречным движением. В этот момент нарушилось равновесие между силой притяжения к Земле и центробежной силой. Из этого равновесия легко получается выражение для первой космической скорости на устойчивой орбите: V (a). В момент удара равенство (a) превратилось в неравенство: V (b). Сила притяжения к Земле становится больше центробежной силы, поэтому, чтобы восстановить статус-кво приходится эквивалентно увеличению потенциальной энергии универсального отталкивания (r1 r). Таким образом потенциальная энергия универсального отталкивания принимает нулевое значение только на бесконечности и увеличивается при приближении орбиты к центральному телу. С учетом закона сохранения момента количества движения потенциальная энергия универсального отталкивания обратно пропорциональна квадрату расстояния до центрального тела, а энергия гравитационного притяжения обратно пропорциональна расстоянию до центрального тела в первой степени. В результате сложения, ход изменения потенциальной энергии в зависимости от расстояния до центрального тела будет иметь потенциальную яму о существовании которой официальная астрономия не знает. В результате для нее остается загадкой, почему орбиты планет имеют наблюдаемое положение, а не какое-нибудь другое.



Еще одно доказательство отсутствия кинетической энергии у тела, движущегося по окружности, состоит в следующем. Представим себе, что в невесомости тело массой m мы привязали к неподвижной оси вращения на длинной нити, немного натянули нить и толкнули тело в направлении перпендикулярном нити с почти нулевой скоростью. Будем считать, что в начальный момент наша система имела нулевую кинетическую и потенциальную энергию из-за незначительной скорости начального вращения вокруг оси. Постепенно нить наматывается на ось вращения, ее длина уменьшается, а линейная скорость движения массы увеличивается.

Что мы будем наблюдать при уменьшении радиуса вращения, например, в раза? Очевидно, что линейная скорость вращающейся массы станет значительной и как угодно большой при достаточной начальной длине нити.

Очевидно, что энергия нашей системы увеличилась до значительной величины. Теперь надо выяснить, откуда она появилась и что это за энергия.

В противном случае легко создать вечный двигатель, который ловит пролетающие предметы, раскручивает их и отбрасывает с большой кинетической энергией. Вращающаяся масса находится под действием двух сил – силы натяжения нити и центробежной силы. Эти силы не уравновешены, т.к. сила натяжения нити все время немного больше центробежной силы за счет чего масса постепенно перемещается к центру вращения. Таким образом, работу совершает сама нить, преодолевая центробежную силу. Очевидно, что величина этой работы будет равна, где V – достигнутая линейная скорость массы. Полученную энергию никак нельзя связать с кинетической энергией массы т.к. в направлении перпендикулярном движению любая сила работу не совершает, а в направлении линейной скорости никакая сила не действует. Разрешение этого парадокса состоит в том, что при сближении с осью вращения увеличивается потенциальная энергия универсального отталкивания, а с какой скоростью происходит это сближение не имеет значения, что характерно именно для потенциальной энергии. Ситуация аналогична той, при которой подъемный кран поднимает груз, наматывая трос на барабан.

Таким образом, я ответил на вопросы А. Пуанкаре относительно потенциальной энергии, которые до сих пор оставались без ответа (Г.М.

Голин, С.Р. Филонович. Классики физической науки. М., 1989, стр. 492):

«Чтобы материализовать энергию, ее нужно локализовать; в отношении кинетической энергии это просто, но не так обстоит дело с энергией потенциальной. Где локализовать потенциальную энергию, вызванную притяжением двух небесных тел? В одном из двух? В обоих? В промежуточном пространстве?». В универсальной энергии отталкивания этих тел от центра масс вокруг которого они вращаются.

Еще один вопрос, на котором надо остановиться при рассмотрении движения тела по окружности - это вопрос существования центростремительного ускорения не как математической абстракции, а как физической реальности. Человек на экваторе находится под действием «центростремительного ускорения», которое складывается с ускорением свободного падения, поэтому должен весить больше, чем на полюсе. Однако в действительности все обстоит наоборот: центробежная сила частично компенсирует силу веса. Поэтому фиктивной является не центробежная сила (как утверждают ортодоксы) а «центростремительное ускорение».

Ускорением называется векторная величина w, характеризующая быстроту изменения скорости движущейся точки и равная первой производной от скорости по времени: w. Вектор ускорения лежит в соприкасающейся плоскости, проходящей через главную нормаль и касательную к траектории, и направлен в сторону вогнутости траектории (Б.М. Яворский, А.А. Детлаф “Справочник по физике для инженеров и студентов вузов”, “Наука”, М., 1964, стр.20).

Понятие центростремительного ускорения вводится различным образом.

Мы воспользуемся книгой: Дж. Б. Мэрион “Физика и физический мир”, “Мир”, М., 1975, стр. 126. Рассмотрим равномерное движение тела по окружности.

Поскольку векторы скорости V1 и V2 перпендикулярны к радиусам окружности r, то треугольник, образованный двумя радиусами и хордой x, подобен треугольнику, образованному V1, V2 и V. Оба треугольника равнобедренные, причем углы между равными сторонами у них одинаковы и равны. Таким образом, численное значение изменения скорости:

Подставляя значение V и вынося за знак предела постоянные величины, получим: aц lim. При уменьшении t до бесконечно малой величины хорда x становится равной дуге s, а предел отношения s/t равен линейной скорости V. Следовательно: aц. Нетрудно видеть, что вектор ускорения, совпадающий по направлению с вектором V, будет направлен к центру окружности, если рассматривать бесконечно малый промежуток времени.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
 



Похожие работы:

«Е. А. ДЬЯКОВА ЛОГОПЕДИЧЕСКИЙ МАССАЖ Допущено Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 031800 — Логопедия 2-е издание, исправленное УДК 616.899(075.8) Б Б К 74.3я 7 3 Д931 Издательская программа Специальная педагогика и специальная психология для педагогических вузов и колледжей Руководитель программы — доктор педагогических наук Н. М. Назарова Научный...»

«ox GUIDELINES TO BEST PRACTICES FOR HEAVY HAUL RAILWAY OPERATIONS: WHEEL AND RAIL INTERFACE ISSUES First Edition, First Printing, May 2001© International Heavy Haul Association 2808 Forest Hill Court Virginia Beach, Virginia 23454 USA ox ОБОБЩЕНИЕ передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса Первое&издание Межднародная ассоциация тяжеловесноо движения 2808 Форест-Хилл-орт, Вириния-Бич, штат Вириния, 23454 США Издание на рссом язые Мосва, 2002 ox УДК 656.222.2...»

«Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Уфимский научный центр Российской академии наук ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ Постановление 7 июня 2012 г. №1 г. Уфа Заслушав и обсудив доклады Председателя Уфимского научного центра РАН член-корреспондента РАН У.М. Джемилева Важнейшие результаты научных исследований учреждений Уфимского научного центра РАН за 2011 год, и.о. главного ученого секретаря Президиума УНЦ РАН д.х.н. О.Б. Казаковой О результатах научно-организационной деятельности учреждений УНЦ...»

«ЛОЦИЯ ВОД ТУРЦИИ и КИПРА Род и Люсинда Хейкелл та не ла П оя М Д И © ПОЛНОСТЬЮ ПЕРЕРАБОТАННОЕ ДЕВЯТОЕ ИЗДАНИЕ Руководство для плавания яхт у средиземноморского и черноморского побережий Турции и острова Кипр УДК 656.6 ББК 39.471.12 Х 35 Хейкелл Род, Хейкелл Люсинда Х 35 Лоция вод Турции и Кипра / пер. с англ. П.В. Чечехин. – М.: ИД Моя Планета, 2014. – 400 с. ISBN 978-5-90544-510-1 Руководство для плавания яхт у средиземноморского и черноморского побережий Турции и острова Кипр. Настоящее...»

«ViPNet Деловая почта 3.1 Руководство пользователя 1991–2011 ОАО Инфотекс, Москва, Россия ФРКЕ.00004-04 34 03 Этот документ входит в комплект поставки программного обеспечения, и на него распространяются все условия лицензионного соглашения. Ни одна из частей этого документа не может быть воспроизведена, опубликована, сохранена в электронной базе данных или передана в любой форме или любыми средствами, такими как электронные, механические, записывающие или иначе, для любой цели без...»

«СОЧИНЕНИЯ в 13 томах Кострома 2007 А.И. Субетто СОЧИНЕНИЯ НООСФЕРИЗМ Том седьмой СИСТЕМОЛОГИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕВЕДЕНИЕ К 70-летию автора Под редакцией доктора философских наук, профессора Льва Александровича Зеленова Кострома 2007 Субетто А.И. Сочинения. Ноосферизм : В 13 томах. Том седь мой : Системология образования и образованиеведение / Под ред. С89 Л.А. Зеленова. – Кострома : КГУ им. Н.А. Некрасова, 2007. – 520 с. ISBN 978-5-7591-0828-3 Седьмой том Сочинений под общим названием...»

«В своих работах 2006-2009 годов мы рассмотрели историю развития орошения в странах Центральной Азии и проанализировали основные причины интенсивного развития процессов опустынивания, включая ухудшение региональных почвенных, биологических, гидрогеологических, гидрологических и геохимических условий в бассейне Аральского моря. Основной целью широкого развития орошения земель в бассейне Аральского моря в ХХ веке вплоть до распада СССР было создание собственной базы хлопка-сырца и избавление...»

«Перечень грантообразующих фондов Фонд Направления работы фонда, условия участия в конкурсах В целях выявлений и поддержки талантливых молодых О конкурсе 2010 года на соискание медалей Российской исследователей, содействия профессиональному росту научной академии наук молодежи, поощрения творческой активности молодых ученых РАН, с премиями для молодых ученых РАН, других учреждений, других учреждений, организаций России и студентов высших организаций России учебных заведений России в проведении...»

«Д.В. Кузнецов Арабо-израильский конфликт и Франция: внешняя политика и общественное мнение в период президентства Ф. Миттерана (1981-1995 гг.) Благовещенск 2005 1 ББК 63.3 (4 Фра) 64 Печатается по решению редакционК 89 но-издательского совета Благовещенского государственного педагогического университета Кузнецов Д.В. Арабо-израильский конфликт и Франция: внешняя политика и общественное мнение в период президентства Ф. Миттерана (1981-1995 гг.). – Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2005. – 257 с. В...»

«Виктор Селуянов: СЕРДЦЕ – НЕ МАШИНА. Визитная карточка СЕЛУЯНОВ Виктор Николаевич (1946 г.р.) – выпускник Государственного центрального Ордена Ленина Института физической культуры (1970). Специалист в области спортивной антропологии, физиологии, теории спортивной тренировки и оздоровительной физической культуры. Профессор. Кандидат биологических наук (1979). Старший научный сотрудник. Опубликовал более 100 научных работ, в том числе: монографию “Биомеханика двигательного аппарата спортсменов”...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.