Вторая новейшая лекция аксиомы единства (стр. 1 )

ВТОРАЯ НОВЕЙШАЯ ЛЕКЦИЯ АКСИОМЫ ЕДИНСТВА

М.

*****@***ru

ЗАБЛУЖДЕНИЯ ИСААКА НЬЮТОНА

Анонс. Уважаемые искатели научных истин! Вряд ли среди Вас есть сомневающиеся в достоверности законов динамики Ньютона. Но аксиома Единства не сомневалась в этом, так как знала, что суть научных заблуждений Исаака Ньютона - в ошибочности выявления начала научного описания анализируемого процесса или явления. Исаак Ньютон начал описание движения тел с фазы их равномерного движения, которая всегда является следствием предшествующего, ускоренного движения. В результате были разорваны причинно-следственные связи между естественными 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. Поэтому закон равномерного движения нельзя ставить на первое место. Но Ньютон поставил, не поняв, что приводит к разрыву причинно-следственной связи 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. Ньютон, не зная этого, назвал свои законы аксиомами [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

2.3.1. Механодинамика ускоренного 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