Вторая новейшая лекция аксиомы единства (стр. 2 )

. (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.

2.3.2. Механодинамика равномерного прямолинейного движения тела

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