|
|
В.Ю. Татур, А.А. Лукьяница
Аннотация
Рассмотрено воздействие на подвес крутильных весов движущейся экранированной воды по соленоиду. Зафиксировано явление длительного многомодального колебательного процесса в крутильных весах после отключения всех возмущающих факторов. Обнаружены колебательные моды, связанные с наличием в системе покоящейся воды. Определено, что такое регистрируемое движение подвеса может быть описано различными вариантами уравнения Дуффинга. Однако остается неясной природа физического воздействия.
В работе «Влияние экранированной движущейся воды на крутильные весы» [1] была описана установка, позволяющая исключить влияние электромагнитных и иных известных полей на поведение подвеса в крутильных весах. Были представлены некоторые экспериментальные данные. Однако, не было исследовано влияние движущейся воды на подвес крутильных весов в зависимости от расстояния этих весов до установки, времени движения воды и времени ее включения. Также не позволяло приступить к детальному анализу колебаний небольшое время регистрации воздействия.
В настоящей работе представлены результаты исследования воздействия движущейся экранированной воды на подвес крутильных весов.
Установка и методы
Приведем схему и некоторые фотографии установки из работы [1]
На рисунке 1 представлена схема экспериментальной установки.
Рис.1 1- пенофол, 2- сетка Фарадея, 3 – стальной кожух, 4- пермаллой, 5- экранирующая оплетка на ПВХ трубки, 6- резиновые демпфирующие нити, 7 – стеклянная колба
На фото 1-2 представлены разные виды и элементы установки
а б
Фото 1. а) стальной кожух на стальной платформе. б) крутильные весы в стеклянной колбе, помещенной в клетку Фарадея
а б
Фото 2. 1- клетка Фарадея, 2- ПВХ трубка в экранирующей заземленной оплетке, 3- крутильные весы в клетке Фарадея, 4- медные нити подвеса, соединенные с резиновыми нитями, 5- стальной кожух
Основные характеристики установки и крутильных весов [1] с небольшими изменениями на основании десятков проведенных экспериментов следующие:
1. Крутильные весы представляли собой подвес в виде круга диаметром 12 см из бумаги плотностью 200 гр/м2, закрепленный к крышке стеклянной цилиндрической колбы (высота 40 см, диаметр 14,6 см, толщина стенок 4 мм) с помощью полиамидной (капроновой) элементарной нити (диаметр 40 мкм, длина 38 см). Стеклянная колба помещалась в клетку Фарадея, сделанную из латунной сетки, имеющей размер ячейки 0,8х0,8 мм.
2. Водный соленоид, состоящий из 12 витков, изготавливался из ПВХ трубки диаметром 1 дюйм (2,54 см), которая помещалась в медную луженую плетенку ПМЛ-24х30. Трубка накручивалась на стальной цилиндр, высотой 49,5 см и диаметром 21 см, закрепленный на стальной пластине. Предварительно этот цилиндр покрывался теплоизоляционным материалом пенофолом типа А толщиной 5мм, на который затем надевался цилиндр толщиной 0,1мм из пермаллоя - сплава с магнитно-мягкими свойствами, состоящего из железа и никеля. После накручивания трубки на пермаллой на водный соленоид надевался следующий цилиндр из пермаллоя. На всю эту конструкцию надевался стальной цилиндр с крышкой, которая крепилась к внутреннему стальному цилиндру и к стальной нижней пластине. В результате получалась конструкция, показанная на рис. 1 и фото 1а, имеющая диаметр 31 см. Эта конструкция помещалась на металлический каркас, который стоял на ножках, имеющих демпфирующие вибрации резиновые прокладки.
3. Вода в соленоид подавалась с помощью насоса Pedrollo 5CRm 100 (2900 min-1, P=1,38 кВт, Италия), находящегося на расстоянии 190 см от соленоида. Насос размещался на платформе, подвешенной на резиновых амортизаторах и закрепленной на резиновые плоскости. Объем прокачиваемой жидкости измерялся с помощью счетчика ОСВХ-32 Dekact (Qn = 6,0 м3/час). Скорость прокачки воды была 106,45± 0,45 л/мин, что для диаметра трубы в 2,54 см соответствует линейной скорости воды 3,5 м/с. Движение воды происходило против часовой стрелки. Общий металлический каркас, в котором располагался насос, также стоял на ножках, имеющих демпфирующие вибрации резиновые прокладки.
Число Рейнольдса Re = v∙d∙ ρ/ η для движущейся воды в исследуемой установки и скоростей протекания равно ~105, где v – скорость движения воды, d – диаметр трубы, ρ - плотность воды, η – динамическая вязкость. Известно, что, если для гладких труб Re <2300, то течение в трубе ламинарное, для 2300 < Re < 4000 – режим переходный, а при Re > 4000 развитое турбулентное течение. Таким образом, течение воды в соленоиде имеет турбулентный характер.
4. Крутильные весы, помещенные в сетку Фарадея, закреплялись на бетонном потолке через резиновые демпфирующие нити, как показано на фото 2а, так, чтобы их можно было поместить по центру внутреннего цилиндра установки с водным соленоидом. Соосность внутреннего стального цилиндра и стеклянной цилиндрической колбы обеспечивала отсутствие контакта между крутильными весами и установкой с водным соленоидом. Расстояние между сеткой Фарадея крутильных весов и поверхностью внутреннего стального цилиндра было около 2 см.(фото 2б)
5. Между насосом и водным соленоидом, помещенным в стальную конструкцию, был предусмотрен кран, который медленно открывался после включения насоса, чтобы исключить гидравлический удар.
6. Движение подвеса крутильных весов записывалось на камеру мобильного устройства Honor 10 Lite (HRY-LX1, память 32 ГБ, двойная камера 13 МП/2 МП с автофокусом). На время записи все функции этого устройства, кроме записи, отключались.
7. Видеозапись на компьютере сжималась в 100 раз и кадрировалась. Затем с помощью алгоритма обработки видеоизображения движение подвеса оцифровывалось.
Алгоритм обработки видеоизображения
Для применения алгоритма обработки изображения на подвес в форме круга были нанесены две точки: синяя – в центре, красная – на периферии. (фото 3)
Фото. 3 Внешний вид подвеса, находящегося в колбе, с нанесенными на него точками
Угол поворота подвеса во времени определялся на основе обработки видеозаписи. Поскольку запись проводилась с использованием кодека, осуществляющего сжатие видеоинформации, при котором изображение искажается, был разработан специальный алгоритм для компенсации потерь сжатия.
Особенностью алгоритма было то, что центральная точка была достаточно контрастна и незначительно отклонялась от центра изображения, в то время как красная точка на краю подвеса совершала обороты более 3600.
Для построения алгоритма были введены следующие обозначения и переменные:
1. красную, зеленую и синюю компоненты обрабатываемых пикселей обозначили, соответственно, как R,G,B, тогда
2. переменные: r =R – A, g=G – A, b=D – A, где A =(R+G+B)/3
Поскольку цвет подвеса был близок к серому, то для него все три компоненты r , g, b были близки к нулю, а для красной точки r>0 , g<0, b<0. Численные эксперименты, проведенные путем обработки большого числа видеозаписей, показали, что наибольшую достоверность в определении красного цвета обеспечивает нахождение максимальных значений следующей функции:
F(r, g ,b,) = r – g – b (1)
Для нахождения красного кружка и определения его центра на каждом кадре был разработан следующий алгоритм:
1. По всему изображению текущего кадра It находится максимальное значение функции (1):
,
а также среднее неотрицательных значений этой функции:
,
где k – число найденных неотрицательных значений.
2. Вычисляется величина порога h:
h = m – a
3. Формируется множество Ω координат пикселей, для которых значение функции (1) превосходит найденный порог:
.
В качестве центра красного кружка принимается центральная точка этого множества.
Далее на каждом кадре с номером t через центры синего и красного кружков проводится прямая линия lt, и для определения угла поворота диска αt вычисляется наименьший угол между найденными линиями на соседних кадрах, т.е. угол между lt и lt-1.
Для минимизации ошибок, связанных с неточностью определения центров использованных цветных меток, применялась операция сглаживания, основанная на методе регуляризации [2]. Метод регуляризации позволял компенсировать небольшие ошибки вычисления углов поворота αt, и вместо них получить новые углы βt ≈ αt, изменение которых во времени является более плавным. Здесь t – номер кадра, t = 1, K, N, где N – общее число кадров. Углы βt находятся в результате минимизации сглаживающего функционала:
, (2)
где λ ≥ 0 - параметр регуляризации. Продифференцировав (2) по βi и приравняв производную нулю,
,
получим следующую трехдиагональную систему алгебраических уравнений:
,
где Ai = Bi = λ, Ci = 2 λ +1, Fi = αi,
которая может быть эффективно решена методом прогонки [3] за ≈8N арифметических операций.
Результаты
Зависимость воздействия на подвес от его положения
Созданная установка позволяла изучать воздействие движущейся воды на подвес крутильных весов, как вне установки, так и внутри нее. Расстояние подвеса крутильных весов от кромки установки обозначено на рис. 2 буков s.
Рис. 2. Подвес крутильных весов находится на расстоянии s от кромки установки. При приведенном положении подвеса s> 0.
На приведенных ниже графиков положение подвеса крутильных весов будет либо больше нуля, либо меньше в зависимости от того будет ли подвес выше кромки установки (рис. 2) либо ниже (рис. 1)
Положение подвеса выше кромки установки (s> 0)
На графике 1 представлены результаты экспериментов в разные дни: 3, 9, 14 и 19 марта 2020 г.
|
| |
График 1. Результаты экспериментов в разные дни. В скобках указано расстояние подвеса крутильных весов до кромки установки. Цифрой 1 обозначен первый пик после отключения насоса, обеспечивающего движение воды
Поскольку выбор начала отсчета поворота подвеса в разные дни был случайным, то графики для лучшего сравнения между собой можно свободно перемещать по оси ординат (угол поворота).
Начальные условия для всех экспериментов одинаковые: 60 мин до включения воды (3600 сек) и 30 мин движение воды. Графики отличаются временем представления колебаний подвеса после выключения воды: 3.03 – 180 мин, 09.03 – 240 мин, 14.03 – 240 мин, 19.03- 300 мин.
При сравнении графиков видно, что чем дальше подвес от установки, тем раньше проявляется первый пик (№1 на графике).
Чтобы сделать вывод о зависимости первого пика от расстояния подвеса до установки, были проведены эксперименты на одной высоте в разные дни.
Результаты представлены на графике 2.
|
| |
График 2. Различие движения подвеса на фиксированном расстоянии от установки (5 см) при одинаковых начальных условиях.
Эти эксперименты начинались примерно в одно и тоже время: 19.03 в 7-40, 21.03 в 8-20, 25.03 в 7-50. Единственно, что отличалось день ото дня — это погодные условия, представленные в Таблице 1.
Таблица 1
|
Давление, мм.рт.ст. |
Ветер, м/с |
Температура, 0С |
Восход |
Солнце |
К индекс |
|
|
19.03 |
743 |
8 |
+8 - +10 |
06:36 |
переменная |
3 |
|
21.03 |
750 |
3,5 |
-1- 0 |
06:30 |
пасмурно |
2 |
|
25.03 |
761 |
5 |
-3 - +12 |
06:20 |
ясно |
1 |
Положение максимумов первых пиков и некоторые параметры погоды представлены в Таблице 2
Таблица 2
|
число |
Давление, мм.рт.ст. |
К индекс |
Первый пик, сек |
|
19.03 |
743 |
3 |
7200 |
|
21.03 |
750 |
2 |
6250 |
|
25.03 |
761 |
1 |
6170 |
Из таблицы видно, что есть зависимость между положением максимума первого пика и значением как атмосферного давления, так и K-индекса — отклонения магнитного поля Земли от нормы в течение трёхчасового интервала.
Большой диапазон колебаний (например, для 25.03 от 535 до – 730 град, т.е. 3,5 оборота стрелки крутильных весов) не позволяет увидеть на графиках небольшие колебания подвеса.
На графике 3 представлена часть графика 2 в интервале с 17900 сек по 20900 сек. Графики сдвинуты по оси ординат для лучшего сравнения.
|
| |
График 3. Колебания подвеса в интервале с 17900 сек по 20900 сек на одной и той же высоте от кромки установки в разные дни.
На этом графике присутствует колебания с периодом в диапазоне от 400 до 470 сек, а также около 669 сек. Если считать, что эта система несимметрична, то в ней могут быть как четные, так и нечетные гармоники. Тогда, если основное колебание имеет период 1338 сек, то 2-ая гармоника это 669 сек, а 3-яя гармоника – 446 сек. Отношение 3-ей и 2-ой гармоники – это квинта, т.е. совершенный консонанс. Период 669 сек – это нота соль на 18 октав ниже (391,8 Гц, нота соль – 392 Гц)
График 4. Аппроксимация колебания подвеса 19.03 аналитической кривой
Уравнение огибающей кривой
A = a0 + Σai ∙sin( πbi + 2 πt/Ti), i от 1 до 9
Значения коэффициентов представлены в таблице 3
Таблица 3
|
a |
b |
T, сек |
|
|
0 |
245 |
||
|
1 |
9 |
0,7 |
2676 |
|
2 |
2 |
-0,2 |
892 |
|
3 |
1,8 |
-0,1 |
446 |
|
4 |
2 |
0,1 |
1338 |
|
5 |
10 |
0,08 |
5352 |
|
6 |
2 |
1,1 |
545 |
|
7 |
1 |
-0,3 |
669 |
|
8 |
2 |
-0,3 |
1792 |
|
9 |
2 |
-0,8 |
3584 |
Периоды группируются по удвоению: 1) 669, 1338, 2676, 5352; 2) 446, 892, 1784, 3568; 3) 545
Положение подвеса ниже кромки установки (s< 0)
При перемещении крутильных весов внутрь установки так, чтобы подвес был ниже ее кромки характер движения подвеса меняется существенно.
На графике 5 приведены результаты экспериментов 28.02 и 15.03.
|
| |
График 5а. Колебания подвеса крутильных весов при опускании его ниже кромки установки на 12 и 7,2 см.
|
| |
График 5б. Сравнение колебаний выше кромки установки и ниже
Все предыдущие эксперименты проводились при условии, что время движения воды было 30 мин. Поэтому, естественно, встал вопрос о влиянии времени движения воды на характер колебаний.
Зависимость воздействия на подвес от времени движения воды
Были проведены эксперименты при s= 5 см, в которых время движения воды было 5, 15, 30, 60 и контроль.
|
| |
График. 6 Колебания полвеса крутильных весов в зависимости от времени движения воды. Графики представлены с момента включения насоса.
Из графиков видно, что основное отличие в формировании первого пика: чем дольше по времени движение воды, тем этот пик, во-первых, более сформирован и больше по площади, а, во-вторых, максимум этого пика сдвинут по времени – чем больше время движения воды, тем дальше от времени начала движения этот максимум фиксируется.
Также видно, что чем дольше движение воды, тем больше различных колебаний с большей амплитудой фиксируется после выключения воды в течение всего времени регистрации колебаний (от 4 до 5 часов)
Влияние задержки включения воды на характер колебаний
Чтобы исключить случайную корреляцию между началом движения воды и формированием первого пика, были проведены исследования по влиянию задержки включения воды на характер колебания подвеса.
Для этого фиксировалось начало эксперимента, относительно которого отсчитывалось время включения насоса: 1 час, 2 часа, 3 часа
|
| |
График 7. Колебания полвеса крутильных весов в зависимости от времени начала движения воды. Высота расположения подвеса s=5 см, время движения воды 30 мин.
Если графики колебаний подвеса от 30.03 и 31.03 сдвинуть, соответственно, на 1 час и 2 часа к началу координат, то увидим, во-первых, что первый пик формируется от включения воды, но не сразу, а через примерно 16-17 мин после начала движения воды, а, во-вторых, его характеристики отличаются от времени задержки.
|
| |
График 8. Графики колебаний, представленные на графике 7, сдвинуты так, чтобы совпали времена включения движения воды.
Влияние воды в соленоиде на характер колебаний
Важным для понимания физических причин, вызывающих колебания подвеса, является наличие воды в трубе соленоида после выключения насоса.
Было проведено два эксперимента, отличающихся лишь наличием в соленоиде воды после выключения насоса. В одном из экспериментов вода после выключения насоса сливалась из системы в течение 3 мин с помощью специального клапана. Результаты движения подвеса при наличии и отсутствии воды в соленоиде представлены на графике 9.
|
| |
График 9. Влияние воды на характер колебаний подвеса. s=-12 см, Движение воды 30 мин. Слив воды производился 26.02 – зеленый график
Графики демонстрируют как элементы схожести, так и отличия.
Регистрация колебаний после выключения воды
Важным показателем характера физического воздействия является общее время и периоды колебаний подвеса крутильных весов после прекращения движения воды по соленоиду.
Поскольку колебания наиболее выражены, когда подвес находится внутри соленоида, то запись колебаний подвеса крутильных весов после выключения насоса проводилась при помещении подвеса внутрь соленоида. Результаты представлены на графике 10.
|
| |
График 10. Начало отсчета колебаний подвеса соответствует моменту выключения насоса. Время записи колебаний 9 часов (32400 сек), время записи контроля 8 часов (28800 сек). Время движения воды 30 мин, s= - 7,2 см.
Представляло интерес провести повтор сравнения колебаний подвеса крутильных весов при наличии и отсутствии воды в соленоиде, но при новом значении расстояния подвеса от кромки и с более длительной регистрацией колебаний
|
| |
График 11. Колебания подвеса после выключения воды в течение 8 часов при наличии и отсутствии воды в соленоиде, s= -7,2 см, время движения воды – 30 мин.
Сравнение графиков 9 и 11 показывают, что в спектре колебаний подвеса после слива воды отсутствуют некоторые высокоамплитудные моды колебаний
Обсуждение
Определим собственную частоту колебания подвеса крутильных весов.
Уравнение крутильных колебания
ϋ +ω02υ =0
где, υ – угол поворота подвеса, ω0 – собственная частота колебаний
ω0 2= D/m∙Jp, D = Jn∙Sn∙G/l,
где m – масса подвеса, m = ρ∙Sp, ρ – плотность бумаги, из которой сделан подвес, Sp, Sn – площадь поверхности подвеса и сечения нити, l - длина нити, Jp, Jn – геометрические моменты инерции, соответственно, подвеса и нити. Для нити и подвеса моменты инерции равны d2/8, где d - диаметр
Тогда ω0 2= (dn/dp)4∙ (G/ ρ∙l), T0= 2 π(dp/dn)2∙ √( ρ∙l/G),
Подставляя dn = 40 мкм, dp= 12 см, l= 38 см, G = 4,6∙108 н/м2 [4], ρ = 0,2 кг/м2
Находим, что собственный период колебаний крутильных весов T0= 729 сек
Поскольку существует разброс в диаметрах полиамидных нитей, то для dn = 35 мкм, T0= 689 сек, что практически совпадает с периодом колебаний, найденном при анализе остаточных колебаний подвеса 19.03. через 3,5 часа после отключения движения воды.
В 1990 г. в работе [5] был представлен график поворота стрелки крутильных весов в результате воздействия на нее пористого никеля, имеющего форму цилиндра диаметром 2 см и высотой 2 см.
График 12. Кривая 1 – экспериментальная зависимость угла поворота подвеса крутильных весов от действия образца из пористого никеля, возбужденного предварительно в магнитном поле полосового магнита с индукцией 0,02 Тл. Кривая 2 – аналитическая, описываемая уравнением
φ(t) = 350+100∙sin (1,95 π +2 πt/1030) +
340∙sin (-0,32 π +2 πt/3200) +150∙sin (1,09 π +2 πt/9600)
Низкочастотные моды физического воздействия имели периоды колебаний 1030, 3200 и 9600 сек.
Применим найденные в [5] значения периодов колебаний для анализа колебаний, полученных при воздействии воды, движущейся по соленоиду, на подвес крутильных весов 15.03.
|
| |
График 13. Аналитическая кривая с параметрами T1 =1030, T2= 3200, T3=9600 сек и с фазовыми сдвигами из работы [5]
|
| |
График 14. Аналитическая кривая с теми же периодами T1 =1030, T2= 3200, T3=9600 сек, но сдвинутая на 1660 сек.
Из графика 14 видно, что в основных чертах аналитическая кривая, полученная в 1990 г, описывает колебания подвеса крутильных весов в 2020 г, что может говорить о единой физической природе воздействия, поскольку и условия проведения экспериментов, и параметры крутильных весов, и методы воздействия на подвес были разные.
Результаты модификации аналитического уравнения, описанного в [5], для более точного анализа колебаний подвеса крутильных весов 15.03 и 02.04 представлены на графиках 15 и 16.
|
| |
График 15. Аналитическая кривая с параметрами T1 =1066, T2= 3200, T3=9600, T4=28800, T5=356, T6=735 сек
Среди периодов аналитического уравнения есть период T6=735 сек, который практически совпадает с собственным периодом колебания подвеса крутильных весов.
|
| |
График 16. Аналитическая кривая с параметрами T1= 3200, T1= 6400, T3=9600, T4 =19200, T5=28800 сек
Наличие среди частотных мод колебаний с утроением периодов, позволяет рассматривать в качестве уравнения, описывающего поведение подвеса крутильных весов, уравнение Дуффинга [6] - консервативного осциллятора (диссипация отсутствует), на который есть внешнее воздействие с амплитудой F и частотой ω.
ϋ +ω02 υ + βυ3 =F∙ sin (ωt)
Это уравнение описывает движение нелинейной колебательной системы, которая, в отличие от линейного осциллятора, может испытывать бистабильное поведение под действием внешней силы, а также возможны проявления хаотических режимов
Осциллятор Дуффинга обладает:
- неизохронностью, т.е. зависимостью периода собственных колебаний от амплитуды;
- ангармоничностью, т.е. изменением формы колебаний от амплитуды, что приводит при искажении формы колебаний к генерации новых гармоник на частотах, кратных собственной частоте колебательной системы;
- мультистабильностью, т.е. когда в зависимости от начальных условий при постоянных значениях управляющих параметров в системе могут возникать разные режимы - в фазовом пространстве возникает несколько аттракторов.
Решение этого уравнения приблизительно можно выразить в виде
υ = А∙sin(ωt) + (βA3/32ω2)∙[sin(ωt) - sin(3ωt)],
где амплитуда находится из уравнения
(ω2- ω02) ∙A – (3βA3/4) + F =0
Если на подвес крутильных весов действует полигармоническая возмущающая сила с циклическими частотами ω1 и ω2, то возникают колебания с комбинированными циклическими частотами ω1 – ω2 и ω1 + ω2, т.е., если действует, например, вынуждающая сила с периодами 9600 и 6400, то будут колебания с периодами 3200 и 16000, 19200 и 28800 сек
Рассмотрим колебания 09.03, записанные на высоте 8,5 см от кромки установки
График 17. Представлены зависимости отклонения подвеса, изменение скорости и ускорения от времени.
Обращает на себя внимание то, что на графике изменения ускорения выделяются два блока почти одинаковых по форме с интервалом в 6700 сек. Движение воды заканчивается на 5400 сек.
График 18. Совмещение графиков движения и ускорения
График 19. Фазовая траектория движения подвеса 09.03
Видно, что на фазовой траектории выделяется несколько аттракторов.
Возможно, что регистрируемый процесс колебаний может быть описан с помощью эредитарного осциллятора Дуффинга с затуханием [7]. Эредитарность процесса означает, что у него есть свойство сохранять «память» о его состояниях в предыдущие моменты времени, т.е. состояние в текущий момент времени зависит от состояний в предыдущие моменты времени. Как правило, такие процессы происходят во фрактальных средах, обладающие масштабной инвариантностью и нелокальностью по времени и пространству. Одним из таким процессов является фликкер шум [8].
Характерная осциллограмма и фазовая траектория такого процесса представлена на графике 20
График 20. Осциллограмма и фазовая траектория эредитарного процесса из работы [7]
Возможно, что некоторые колебания, которые присутствуют в спектре частот движения подвеса, имеют естественное происхождение, не связанное с воздействием на крутильные весы движущейся воды: в период проведения экспериментов проходили землетрясения. В таблице 4 представлены некоторые из них с магнитудой более 5 баллов и отмечены даты проведения экспериментов.
Таблица 4
|
число |
место |
магнитуда |
эксперимент |
|
16.02 |
Иран |
5,9 |
|
|
16.02 |
Индонезия |
5,6 |
|
|
23.02 |
Иран |
5,7 |
|
|
09.03 |
США |
5,4 |
+ |
|
10.03 |
Индонезия |
5,5 |
|
|
12.03 |
Япония |
5,4 |
|
|
16.03 |
Иран |
5,4 |
|
|
17.03 |
Самоа |
5,8 |
|
|
18.03 |
Индонезия |
6,2 |
|
|
20.03 |
Монголия |
6,0 |
|
|
21.03 |
Греция |
5,6 |
+ |
|
22.03 |
Хорватия |
5,3 |
|
|
25.03 |
Камчатка |
7,2 |
+ |
|
26.03 |
Камчатка |
5,0 |
|
|
27.03 |
Иран |
5,4 |
+ |
|
28.03 |
Индонезия |
5,8 |
+ |
|
29.03 |
Киргизия |
4,3 |
+ |
|
01.04 |
США |
6,5 |
+ |
|
02.04 |
Китай |
5,6 |
+ |
Известны собственные колебания Земли, возбужденные тремя крупнейшими землетрясениями последнего десятилетия, по деформационным наблюдениям [9]. Это периоды колебаний, в основном, в диапазонах 200 до 550 сек, 1600 – 2800 сек.
Есть исследования по колебаниям Земли с периодами 9-57 мин в фоновом сейсмическом процессе [10], а также влияние колебаний Земли на колебания атмосферного давления в местах, удаленных от сейсмического района. [10,11]. Стоит отметить, что приведенный в работе [10] период около 54 мин (3240) почти соответствует периоду колебаний подвеса крутильных весов в 3200 сек.
В различных исследованиях были выявлены колебания с периодами 25-28, 32-40 и 50-60 мин, которые авторы соотносят с основными модами собственных колебаний Земли - четвертой (25,78 мин- 1546 сек), третьей (35,5 мин – 2130 сек) и второй (от 3060 до 3420 сек) степеней. Выявлены также колебания с периодами 120-140, 250-300, а также 480-500 и 600-800 мин. Особенность вариаций с периодом 120-140 мин заключается в их стационарном характере. Анализ геомагнитных вариаций и колебаний Земли показал, что колебания со средним периодом Т~54 мин (3240) регистрируются до землетрясения, а колебания с периодами Т~120-140, 250-300 мин проявляют устойчивость как до, так и после землетрясений.
Нужно отметить, что для колебаний Земли свойственны как сфероидальные, так и крутильные колебания.
Если крутильными весами в проведенных нами экспериментах регистрируется сейсмические и сопутствующие им барические процессы, то, во-первых, не понятен механизм перехода этих колебаний во вращательное движение подвеса, а, во-вторых, в контроле от 01.04, когда в США было землетрясение, отсутствовали колебания с периодами 3200, 9600 и т.д., но присутствовали малоамплитудные колебания (3 град) в диапазоне 26-27 мин, что почти совпадает с четвертой модой собственных колебаний Земли.
В работе [1] было высказано предположение, что колебания подвеса связаны с колебаниями в аксионной среде, в которой существуют периоды свободных колебаний 9600 сек, отвечающие протонным аксионам. Поскольку вода – это, в том числе, свободные протоны, то для воды должны быть свойственны колебания с периодом 9600 сек. Также можно предположить, что колебания подвеса связаны с движением темной материи, состоящей из трансводородного элемента ньютония, из которого вокруг небесных тел образованы вихревые оболочки [12]
Заключение
Нами рассмотрено воздействие на подвес крутильных весов движущейся воды по соленоиду. Зафиксировано явление длительного многомодального колебательного процесса в крутильных весах после отключения всех возмущающих факторов. Обнаружены колебательные моды, связанные с наличием в системе покоящейся воды. Определено, что такое регистрируемое движение подвеса может быть описано различными вариантами уравнения Дуффинга. Однако остается неясной природа физического воздействия. Вызывает удивление продолжительность наблюдения колебаний подвеса крутильных весов после остановки движения воды в экранированной трубе, помещенной в заземленный кожух, поскольку трудно предположить столь долго существующий известный физический процесс, который может оказывать воздействие на диэлектрический материал, находящийся в стеклянной колбе, помещенной в клетку Фарадея.
Литература
1. Татур В.Ю., Негодайлов А.Н., Влияние экранированной движущейся воды на крутильные весы // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.26113, 16.02.2020
URL: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001g/00164268.htm
2. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М., Численные методы. – М.: Наука, 1987 г., 638 с.
3. Самарский А.А., Введение в численные методы. – М.: Наука, 1982 г., 271 с.
4. Никольский Б. П., Справочник химика. Сырье и продукты промышленности органических веществ, Т.6, часть 1. Стр. 375, из-во «Химия», 1967 г.
5. Татур В.Ю. Тайны нового мышления, М., Прогресс, 1990
6. Астахов В.В., Коблянский С.А., Шабунин А.В., Осциллятор Дуффинга, 2007
7. Дробышева И.В., Паровик Р.И., Эредитарный осциллятор Дуффинга с затуханием, Международный научно-исследовательский журнал, № 6 (48), Часть 2, Июнь, с.59-64
8. М.С.Кешнер, Шум типа 1/f, ТИИЭР, 1982, т.70, в.2, с.60;
«Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.10993, 10.02.2004
URL: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001a/00160065.htm
9. Милюков В.К., Виноградов М. П., Миронов А. П., Мясников А. В., Перелыгин Н. А., Собственные колебания земли, возбужденные тремя крупнейшими землетрясениями последнего десятилетия, по деформационным наблюдениям, Физика Земли, 2015, № 2, с. 21–36
10. Петрова Л.Н., Колебания Земли с периодами 9-57 мин в фоновом сейсмическом процессе и направление потока энергии в области собственного колебания 0S2, Физика Земли, 2008, № 1, с. 31–34
11. Линьков Е.М., Петрова Л.Н., Зурошвили Л.Д., Сейсмогравитационные колебания Земли и связанные с ними возмущения атмосферы, Доклады АН СССР, 1989, т.306, №2, с.314-317
12. Ретеюм А.Ю., Обнаружение темной материи в солнечной системе, Regnum, 25.03.2020
URL: https://regnum.ru/news/innovatio/2894966.html ;
«Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.26256, 28.03.2020
URL: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164323.htm
Пример колебания подвеса 02.04 в формате MP4 (16350Кб)
Видео ускорено в 1000 раз
В.Ю. Татур, А.А. Лукьяница, Воздействие водного соленоида на колебательные режимы крутильных весов // «Академия Тринитаризма», М.,
 |