Показано с 1 по 2 из 2

Тема: Теория и практика замкнутых систем перем

  1. #1
    newcomer
    Регистрация
    30.11.2016
    Сообщений
    1
    Вес репутации
    0

    По умолчанию Теория и практика замкнутых систем перем

    Решился на то, чтобы представить для обсуждения результаты теоретических и практических доказательств того, что всё же возможно придание любого, наперёд заданного ускорения поступательного движения общему центру масс замкнутой изменяемой многомассовой системе тел в результате преобразования её внутренней энергии, что, на первый взгляд, внешне может восприниматься как нарушение общеизвестных положений теоретической механики, основанных на использовании законов Ньютона.

    Общий смысл предоставляемых доказательств состоит в том, что в основу их кладём непременный учёт как потенциальной, так и кинетической энергии замкнутой системы тел, которые входят в её состав, но таким образом, что бы в конечном итоге от учёта потенциальной энергии можно было бы избавится в конечных уравнениях и анализировать только преобразование её кинетической энергии.

    Для этого необходимо рассматривать не совместное движение двух взаимодействующих тел, а рассматривать отдельно движение каждого из тел под действием равных потенциальных сил.

    Вспомнил о тех опытах, которые представлены практически во всех учебниках физики и теоретической механики, касающиеся движения скатывающихся и соскальзывающих тел (демонстрация) и , которых общеизвестны и не вызывают сомнений.

    Когда движение (скатывание и соскальзывание) тел (цилиндров) с идентичными массами и размерами происходит под действием равных потенциальных сил , приложенных к их центрам масс в результате преобразования равных величин потенциальных энергий
    в кинетические:
    и ,
    то, как следует из описаний этих опытов, для этих тел справедливы следующие балансы энергий:





    Решая их совместно относительно потенциальной энергии, получаем:



    А теперь можно определять и дифференциалы кинетических энергий:



    При постоянных ускорениях поступательного и вращательного движений, когда дифференциалы и равны нулю из-за того, что , баланс дифференциалов кинетических энергий приобретает вид:



    Общеизвестно, что сумма двух, не равных нулю величин, всегда больше любой из них, на основании чего при следует неравенство:



    С учётом же того, что и , из неравенства следует, что квадрат ускорения поступательного движения соскальзывающего тела всегда больше квадрата ускорения поступательного движения скатывающегося тела:



    После преобразований, равенство принимает вид:



    Из него следует, что разность квадратов ускорений поступательного движения тел в замкнутой системе не равна нулю, когда направление действия силы их взаимодействия не проходит через центр масс одного из них, а это значит, что при наличии отличающегося от нуля ускорения вращательного движения момента инерции второго тела --- всегда существует ускорение поступательного движения центра масс всей замкнутой системы:



    В соответствии с правилами дифференцирования, знаки ускорений (производных) указывают не их направления, а на их возрастание --- при знаке "+" или убывание - при знаке "-").

    Конструктивно такие замкнутые системы, обеспечивающие формирование наперёд заданных ускорений поступательного и/или вращательного движения любых, наперёд заданных масс, частично представлены и описаны здесь, здесь и здесь.

    Анализ начальных результатов практических работ в этом направлении уже указывает на то, что такие системы безальтернативно приходят на смену всем известным и существующим транспортным системам, в том числе и выведения человека и грузов в космос.


    Выводы


    Представленные доказательства указывают на то, что всё же возможно придание ускорения поступательного движения общему центру масс замкнутой изменяемой многомассовой системе тел в результате преобразования её внутренней энергии, что, впрочем, не противоречит давно общеизвестным положениям теоретической механики:

    Работа внутренних сил в изменяемой системе в общем случае не равна нулю. [М. И. Бать, Г. Ю. Джанелидзе, А. С. Кельзон. Теоретическая механика в примерах и задачах. т. II (динамика) - М., 1975 г., 608 стр. с илл. (стр. 305)];

    В то время как главный вектор и главный момент равны нулю, сумма работ внутренних сил, вообще говоря, нулю не равна. [Теоретическая механика. Учеб. для вузов/Н. Н. Поляхов, С. А. Зегжда, М. П. Юшков; Под ред. П. Е. Товстика. Н. Н. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000. - 592 с.: илл. (стр. 147)];

    В законах количеств движения и кинетических моментов внутренние силы не фигурировали, ибо их главный вектор и главный векторный момент относительно любого центра равны нулю; но алгебраическая сумма работ внутренних сил в общем случае материальной системы не равна нулю, как показано в п. 5° § 2, она равна нулю в частном случае абсолютно твёрдого тела, но уже для упругого тела не равна нулю.[Геронимус Я. Л. Теоретическая механика. Очерки об основных положениях. М., 1973 г. 512 стр. с илл. (стр. 206)];

    Доказательство проведено для двух точек абсолютно твёрдого тела, за которые мы можем принять любые точки тела, а потому оно относится ко всем точкам твёрдого тела. В случае упругого тела или изменяемой системы точек сумма работ внутренних сил не равна нулю. Так, например, при падении камня на Землю силы взаимодействия между камнем и Землёй (внутренние силы системы Земля — камень) равны и противоположны, но сумма работ этих сил не равна нулю. [Гернет М. М. Курс теоретической механики. Изд. 3-е, перераб. и доп. Учебник для вузов. М., <<Высшая школа>>, 1973. 464 с. с илл. (стр. 374)];

    Как уже известно, главный вектор и главный момент всех внутренних сил для любой механической системы равны нулю. Сумма работ внутренних сил равна нулю только в случае твёрдого тела, а для любой механической системы в общем случае она не равна нулю. [Добронравов В. В., Никитин Н. Н., Дворников А. Л. Курс теоретической механики. Изд. 3-е, перераб. Учебник для вузов. М., <<Высшая школа>>. 528 с. с илл. (cтр. 293)];

    При виртуальном перемещении твёрдое тело остаётся твёрдым. Но ничто не запрещает нам рассматривать перемещения деформируемых тел. Следует только помнить, что в этом случае работа внутренних сил не будет равна нулю. [Парс Л. А. Аналитическая динамика. М., 1971. 636 стр. с илл. (стр. 38)].

    И ещё одна, очень доказательная публикация:

    Итак, мы доказал теорему об изменении кинетической энергии: дифференциал кинетической энергии системы материальных точек равен элементарной работе всех сил, приложенных к её точкам.

    В формулировке этой теоремы весьма существенно, что в ней речь идёт о всех силах, а не только о внешних силах, как это имело мест в предыдущих теоремах этой главы. В предыдущих теоремах суммировались сами силы или их моменты и в силу третьего закона Ньютона сумма всех внутренних сил (или их моментов) оказывалась равной нулю и могла быть отброшена. Теперь же в теореме об изменении кинетической энергии суммируются скалярные произведения , и даже если силы и равны, действуют вдоль одной прямой и направлены противоположно, сумма может быть (и часто бывает) отлична от нуля, так как в общем случае .

    Рассмотрим теперь систему, которая не является консервативной, но у которой часть сил потенциальна. Для такой системы , где --- элементарна работ непотенциальных сил, и или .

    Следовательно, \textsl{дифференциал полной энергии для систем, на которые действуют непотенциальные силы, равен элементарной работе не потенциальных сил}.

    Таким образом, кинетическая энергия при движении замкнутых систем не остаётся постоянной, а меняется за счёт работы внутренних сил. Эта работа равна нулю, если все силы потенциальны и движение начинается и заканчивается на одной и той же поверхности уровня . Именно такая ситуация и имеет место в случае вр\'еменных взаимодействий, о которых шла речь в гл. II. В иных случая скалярная мер не сохраняется неизменной даже для замкнуты систем, у которых всегда имеет место сохранение векторной меры . Существует, однако, другая скалярная функция от координат и скоростей точек --- полная энергия системы, которая остаётся постоянной при движении систем некоторого класса. Таким классом оказались все консервативные системы. Класс замкнутых и класс консервативных систем не совпадают, а пересекаются, так как замкнутые системы могут быть консервативными и неконсервативными, а консервативные системы не обязательно замкнуты
    .
    [М. А. Айзерман. Классическая механика. Издание второе, переработанное. Москва "<Наука">, Главная редакция физико-математической науки, 1980. (стр. 75 и 76)].
    Последний раз редактировалось технарь; 18.12.2016 в 19:26.

  2. #2
    Moderator Аватар для технарь
    Регистрация
    13.02.2016
    Сообщений
    14
    Вес репутации
    17

    По умолчанию Re: Теория и практика замкнутых систем пере

    Цитата Сообщение от Substantia Посмотреть сообщение

    Анализ начальных результатов практических работ в этом направлении уже указывает на то, что такие системы безальтернативно приходят на смену всем известным и существующим транспортным системам, в том числе и выведения человека и грузов в космос.
    А в чем собственно соль, если в космосе (космический транспорт) форма потенциальной энергии уже не будет линейной?

Информация о теме

Пользователи, просматривающие эту тему

Эту тему просматривают: 2 (пользователей: 0 , гостей: 2)

Похожие темы

  1. thesis Двоичная система не отступает.
    от vladimir в разделе Point of view
    Ответов: 2
    Последнее сообщение: 07.04.2016, 17:17
  2. definition Что есть информация
    от технарь в разделе Behind the scenes
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 07.04.2016, 14:56
  3. publication Изобретения Тесла уже в жизни?
    от vladimir в разделе Technologies and problems
    Ответов: 2
    Последнее сообщение: 30.03.2016, 08:09
  4. phenomenon Интуиция и предсказания
    от eva в разделе Behind the scenes
    Ответов: 0
    Последнее сообщение: 20.03.2016, 20:58

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •