Вторая новейшая лекция аксиомы единства (стр. 3 )

(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.

2.3.3. Механодинамика замедленного прямолинейного движения тела

Поскольку сила инерции не имеет источника, поддерживающего её постоянное значение, то она оказывается меньше сил сопротивления равномерному 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.

2.4. Механодинамика взаимодействия двух тел

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.

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.

2.5. Механодинамика криволинейного движения материальной точки

2.5.1. Механодинамика ускоренного криволинейного движения материальной точки

Криволинейное движение точки описывается обычно в естественной системе координат, имеющей нормальную ось , касательную ось и бинормаль (рис. 5). При этом плоскость называется соприкасающейся плоскостью. Рассмотрим движение точки М в соприкасающейся плоскости. Скорость точки направлена в сторону движения.

Рис. 5. Схема сил, действующих на материальную точку, движущуюся криволинейно и ускоренно

Обратим особое внимание на то, что направления сил, действующих на тело или точку М, движущиеся криволинейно (рис. 5) и направления ускорений, генерируемых приложенными силами, зависят от наличия или отсутствия связей и их реакций. Роль связи может выполнять нить, направленная к центру кривизны траектории вдоль нормальной оси , или реакция внешней среды, действующей на точку или тело и таким образом искривляющая её траекторию. Роль такой среды может выполнять воздух, действующий, например, на самолет или вода, действующая на объект, движущийся в воде или по её поверхности.

Отсутствие реакций связей, действующих на криволинейно движущиеся точку или тело или прекращение их действия (обрыв нити) автоматически меняет схему сил, приложенных к такой точке или телу и, как следствие, - схему ускорений и замедлений. Поэтому, рассматривая криволинейное движение точки или тела, обязательно надо учитывать наличие связей и их реакций.

Рассмотрим вначале ускоренное криволинейное движение точки в соприкасающейся плоскости при наличии связей и их реакций. Поскольку движение криволинейное, то при наличии связей нормальная составляющая полного ускорения всегда направлена в сторону вогнутости кривой (рис. 5). Направление касательной составляющей полного ускорения зависит от характера криволинейного движения. Если оно ускоренное, то направления касательного ускорения и вектора скорости совпадают (рис. 5).

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