Navigation




Проблемы математической физики III

2010-06-01, Естествознание , В. Зуев

,

Классическая механика, опираясь на второй закон Ньютона и на непосредственные измерения сил взаимодействии, утверждает справедливость третьего закона Ньютона при взаимодействии двух тел, согласно которому силы, с которыми действуют какие-либо два тела друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. При взаимодействии двух тел к первому приложена сила со стороны второго (F12), а ко второму - со стороны первого (F21). Время взаимодействия одинаково для обоих тел. Непосредственное измерение сил, приложенных к взаимодействующим телам, показывает, что F12=-F21.

На основании второго закона Ньютона: m1(dV1/dt)=F12; m2(dV2/dt)=F21. Поскольку F12=-F21, то классическая механика утверждает, что при любом характере взаимодействия двух тел в самом общем случае справедливо равенство:

Третий закон Ньютона при взаимодействии двух тел.

Соотношение (6) представляет собой дифференциальную форму третьего закона Ньютона. На этом основании классическая механика утверждает абсолютную равнозначность двух типов опытов, доказывающих справедливость третьего закона Ньютона.

1) непосредственное измерение сил взаимодействия между телами;

2) измерение ускорений взаимодействующих тел, которые они сообщают друг другу.

Эти утверждения вполне достоверны, т.е. указанные типы опытов абсолютно равнозначны в доказательстве справедливости третьего закона Ньютона применительно к идеальным телам (абстракциям), обладающим массой, но не обладающих временем задержки (Δtз) начала изменения состояния движения тела как целого. При взаимодействии реальных тел равнозначность указанных типов опытов нарушается, как нарушается и абсолютная достоверность третьего закона Ньютона, выраженного соотношением (6).

В первой части статьи было показано, что любое реальное тело, обладающее массой, обладает временем задержки Δtз (различным для различных тел) начала измерения состояния движения тела как целого. Всякое действие силы на тело по продолжительности меньше чем Дtз данного тела не изменит его состояния движения как целого, а возбудит в нем упруго-пластическую волну деформаций, т.е. приложенная сила в промежутке времени, Δt<Δtз действует не на все тело в целом, а только на группу частиц, составляющих тело. Эта группа частиц, получив движение от действия силы, передает ее последующим частицам тела, сами при этом изменяют свое состояние движения, полученное от действия силы, и так далее продолжается процесс передачи движения во внутренней структуре тела, но все тело в целом от действия этой силы не изменит своего состояния движения. Таким образом, если приложенная к телу сила действует в промежутке времени Δt<Δtз, то эта сила на тело в целом не действует, она не сообщает телу как целому ускорение. Как уже указывалось при взаимодействии двух тел к первому приложена сила со стороны второго, а ко второму со стороны первого.

Эксперимент по непосредственному измерению сил взаимодействия, заключающийся в том, что прибор, регистрирующий величины этих сил, доказывает равенство приложенных к телам сил, но он не показывает нам результаты действия этих сил на взаимодействующие тела. Если при взаимодействии двух тел, обладающих временем задержки Δtз´ и Δtз´´, причем Δtз´>Δtз´´, а время взаимодействия Δtз´>Δt>Δtз´´, то сила F12 на первое тело в целом не действует и не сообщает ему как целому ускорение, а сила F21 действует на второе тело в целом и сообщает ему как целому некоторое ускорение. При этом F12=-F21, а третий закон Ньютона, выраженный соотношением (6), нарушается. Таким образом, эксперимент по непосредственному измерению сил взаимодействия реальных тел не может доказать справедливость третьего закона Ньютона, выраженного соотношением (6). В отличие от первого типа опытов, опыты по измерению ускорений взаимодействующих тел непосредственно направлены на доказательство достоверности или возможной ошибочности третьего закона Ньютона, выраженного соотношением (6). Поскольку соотношение (6) является прямым следствием второго закона Ньютона во взаимодействии двух тел, а второй закон Ньютона, как было показано во второй части статьи, является ошибочным применительно к реальным телам Природы, то при взаимодействии реальных тел возможно нарушение третьего закона Ньютона, выраженного соотношением (6).

Во второй части статьи было показано, что дифференциальная форма второго закона Ньютона ошибочна, а это значит, что при взаимодействии двух тел: m1(dV1/dt)≠F12 и m2(dV2/dt)≠F21.

Как указывалось выше, абсолютные погрешности в значениях скорости и координаты тела, найденные из уравнений, полученных в результате интегрирования дифференциального уравнения движения тела, зависит от времени задержки (Δtз) начала изменения состояния движения тела как целого и от характера изменения состояния движения тела как целого для каждого из тел в общем случае отличаются друг от друга (Δtз´≠Δtз´´), тогда абсолютные погрешности в значениях скорости и координаты тел, найденных в результате интегрирования дифференциальных уравнений движения каждого из тел, также отличны друг от друга.

На этом основании можно утверждать, что: m1(dVl/dt)≠-m2(dV2/dt);

Таким образом, третий закон Ньютона, выраженный соотношением (6), является ошибочным, а величина погрешностей в значениях скоростей и координат взаимодействующих теп, определённых из уравнений, полученных в результате интегрирования соотношения (6), зависит от соотношения времени задержки взаимодействующих тел и от характера их взаимодействия.

Например, человек идёт по дороге. Классическая механика утверждает, что как человек, так и Земля как целые получают ускорения от их взаимодействия обратно пропорциональные их массам, что соответствует соотношению (6). При этом классическая механика прежде всего не учитывает время задержки Земли (Δtз) как тела.

Время взаимодействия Земля-человек (время одного шага) много меньше времени задержки Земли (Δt<Δtз), а потому, человек, шагая по Земле, каждым своим шагом не сообщает Земле как телу в целом ускорение. Земля же, действуя на человека, сообщает ему как телу в целом ускорение.

Применительно к этому примеру в соотношении (6) левая часть:

M(dV1/dt)=0, а правая часть: m(dV/dt)≠0. (следует заметить, что m (dV/dt)≠Fхр), а следовательно: M(dV1/dt)≠m(dV/dt), при этом F = -Fхр., на что указывает прибор, через который взаимодействуют человек и Земля. Приложенная к Земле сила F со стороны человека действует на часть Земли и возбуждает внутри Земли волну деформаций, которая поглощается внутренним состоянием Земли.

В случае взаимодействия двух равноправных тел (Δtз´-Δtз´´), левая и правая части в соотношении (6) влекут за собой в результате интегрирования одинаковые погрешности, тогда: m1(dV1/dt)=-m2(dV2/dt), но при этом m(dV1/dt)≠F12 и m(dV1/dt)≠F21, поскольку погрешности не равны нулю. При определённом характере взаимодействия этих тел (высокая частота) погрешности так возрастут, что для тел как целых: m1(dV1/dt)=m2(dV2/dt)=0 и взаимодействие тел как целых не осуществляется. При таком взаимодействии тел величины их масс не проявляются во взаимодействии и могут быть представлены бесконечно большими, а сами тела могут быть представлены как заполняющими всё пространство.

В предыдущем примере Земля во взаимодействии с шагающим по ней человеком не участвует как целое тело и потому её конечная масса не проявляется в данном взаимодействии и может быть представлена бесконечно большой, а внутренняя структура Земли может быть представлена в данном взаимодействии как заполняющая всё пространство.

Другими словами, в данном взаимодействии конечные размеры Земли и её конечная масса не проявляются, а силу F, приложенную к человеку, следует рассматривать как действующую на его не со стороны Земли как целого тела, а со стороны пространства. В этом и заключается физическая сущность нарушения третьего закона Ньютона в ранге закона Природы.

Проблемы математической физики I
Проблемы математической физики II
Проблемы математической физики III
Проблемы математической физики IV
Проблемы математической физики V

Журнал «Инженер», Наука, техника, производство, образование. гл. ред. К.М. Емельянова. «Проблемы классической математической физики в познании процессов природы» В. Зуев. стр. 6-10. Москва, ноябрь 2009. 40 с.

Другие статьи на подобные темы:
Бей своих, чтоб чужие боялись!
Принцип эквивалентности Эйнштейна
Порождения хаоса
Техника преобразований уравнений Допплера
Экспериментальное доказательство теории


Теория происхождения культурных растений

2016-10-15, Естествознание, Светлана Аксенова,

Основоположник российской селекции Николай Иванович Вавилов родился в 1887 г. в Москве. С юных лет его интересовала окружающая природа. Ещё будучи студентом Московского сельскохозяйственного института, он занимался проблемой иммунологии растений. Впоследствии Н.И. Вавилов много путешествовал, собирая коллекции различных культурных растений и общаясь с видными учеными Англии, Франции, Германии. Неоднократно он ездил с научной целью в Азию — Иран, Бухару, Афганистан, бывал на Кавказе. На основе собранных коллекций семян и гербариев Н.И. Вавилов готовил серьезный обобщающий труд по селекции и генетике растений.

Подробно


Биоценоз и экосистема

2016-04-21, Естествознание, А.В. Ганжина,

На основе биотических взаимоотношений создаются сообщества растительных и животных организмов — биоценозы.

Подробно


Теория отражения

2016-04-07, Естествознание, Константин Платонов,

Любой живой организм беспрерывно взаимодействует с окружающей средой, в результате чего происходит его развитие.

Подробно


Структура периодической таблицы химических элементов

2016-03-13, Естествознание, Н. Ахметов,

Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и строения. В химическом процессе происходит перегруппировка атомов, разрыв химических связей в исходных веществах и образование химических связей в продуктах реакции. В результате химических реакций происходит превращение химической энергии в теплоту, свет и пр.

Подробно


Периодическая система химических элементов

2016-04-01, Естествознание, Светлана Аксенова,

Дмитрий Иванович Менделеев родился в г. Тобольске 8 февраля 1834 г. Окончив в 1855 г. Главный педагогический институт в Петербурге, он служил учителем гимназии в г. Одессе. В 1857 г. Менделеев вернулся в столицу, а с 1865 г. получил профессорскую должность в Петербургском университете.

Подробно


Точка зрения администрации сайта может не совпадать с мнением авторов.
2010-2017 © Анидор
Любое использование материалов сайта, полностью или частично, разрешается только с согласия правообладателя.
Если Вы обнаружили опечатку или неработающую ссылку, просьба сообщить администрации сайта.