|
|
Геннадий Ивченков
Казалось бы, классическая механика – это
полностью сформировавшееся дисциплина и все ее
проблемы давно решены. В данной статье автор не
собирается ревизовать положения классической
механики или вводить новые теории, но только
пытается обратить внимание на некоторые парадоксы,
“выплывающие” при решениях конкретных задач
классической механики. В частности, это связано с
попытками получить безопорное движение
посредством механических устройств – инерциоидов, в
конструкции которых их авторы попытались
использовать некоторые из этих парадоксов (2).
1. Ускорение вращательного движения
Нужно отметить, что понятие ускорения и силы во вращательном движении весьма странное, полностью запутывающее студентов. Ускорение, которое заставляет объект менять направление движения и двигаться по кривой (окружности), называется центростремительным и направлено к центру кривизны.
Оно элементарно выводится и является, вроде бы, физически правильным: a= V2/R = ω2 R (1, 10, 11). Это ускоренное движение к центру вызывает силу инерции и соответствующее ускорение, называемое центробежным, которое направлено от центра кривизны. Разные источники считают фиктивным то центростремительное ускорение, то центробежное, а то и оба сразу. В то же время, именно центробежное ускорение является реальным (не центростремительное).
Для спутника оно направлено противоположно ускорению свободного падения, противодействует земной гравитации, сохраняя спутник на орбите. Оно создает перегрузку на центрифугах и очень широко используется на практике. На шарик, привязанный к веревке при вращении действует как раз центробежное ускорение (центробежная сила), а не центростремительное. Центробежная сила и растягивает веревку и вызывает реакцию опоры, к которой привязана веревка. Тогда причем же здесь центростремительное ускорение? Получается, что без центростремительного ускорения можно обойтись и оно-то, по видимому, и является фиктивным.
Но, получается, что в центрифуге все тела испытывают перегрузку, в то время, как на орбите спутника ко всем телам (их элементам и к каждой материальной точке) приложена сила гравитации, которая полностью скомпенсирована центробежной силой, на спутнике действует невесомость и (в отличии от центрифуги) отсутствует деформация тел там находящихся.
Все это, вроде бы, черезвычайно просто (центростремительное ускорение выводится “в два действия”), но в результате все это получается весьма запутанным.
2. Переход из поступательного движения во вращательное
Переход поступательного движения во вращательное и наоборот вызывает много непониманий и вопросов (парадоксов). Можно попробывать в них разобраться.
Полный текст доступен в формате PDF (495Кб)
Геннадий Ивченков, Некоторые особенности и парадоксы классической механики // «Академия Тринитаризма», М.,
 |