Взаимодействие в макромире

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Взаимодействие в макромире

Тимофей Гуртовой

Вступление

Для того, чтобы тело привести в движение, нужно приложить к нему силу, затратив энергию стороннего источника. Затраченная энергия распределиться поровну - между ускоряемым телом и опорой. Ускоренное тело, получив движение, будет обладать кинетической энергией равной -

Ек.т. = mт.V2/2

(где: mт. - масса тела; V - его скорость). Такую же величину кинетической энергии получит и опора -

Ек.о. = mо.U2/2

(где: mо. - масса опоры; U - её скорость).

Здесь атрибутом, ответственным за распределение энергии, во взаимодействиях, является сила. Принцип силового распределения энергии состоит в рассредоточении её в равных количествах между объектами взаимодействия, независимо от масс взаимодействующих тел.

В динамике передача движения осуществляется иным образом. Переход энергии от одного тела к другому, при упругом взаимодействии, происходит, в общем, мгновенно, и распределение энергии в импульсе, зависит от массы тела, которому импульс передаётся. Причём, в обратном порядке, поскольку проявление энергии в импульсе происходит через скорость, а она от массы находится в обратной зависимости. Бульшую скорость, при передаче импульса, будет иметь тело с меньшей массой.

Всякое движение тел, непременно, сопровождается участием в этом движении и пространственной среды, первоматерии (сегодня отрицать её - анахронизм), в просторечии - эфира. Происходит подобный «симбиоз» по причине нетерпимости эфиром пустоты. Пустоту, которая образуется микроструктурой движущегося тела, немедленно заполняют частицы эфира.

Процесс, требующий усилий, при ускорении тела или его торможении, в физике получил название - инерция. В действительности - это работа по приведению в движение, или успокоению движения, такого же по массе количества эфира, каким обладает масса тела.

Работа по ускорению (торможению) потока эфира производится ускоряемым (тормозящим) телом, за счёт энергии стороннего источника силы, его (тела) ускоряющей (тормозящей).

При придании движения телу -

Ек.т. = mт.V2/2,

энергия движущейся системы - эфир-тело, на самом деле, на момент ускорения, будет затрачена на ускорение эфира -

Еуск. = mэ.V2/ 2, где mэ.= mт..

При торможении тела всё происходит наоборот. Энергия отбирается у движущегося эфира массой, равной массе тела - mэ.= mт., которая по величине будет равна -

Етор. = mэ.V2/ 2.

Так в Природе, при начале движения и его конце, выполняется её закон Инерции - Первый закон Ньютона.

В результате ускорений тела и опоры в противоположных направлениях, в Пространстве возникает два, энергетически равных, потока частиц эфира, направленных в разные стороны. Что исключает потерю энергии первоисточником создающим движение, за счёт её отбора Пространством.

эфир - тело <O> опора - эфир.

Однонаправленность движения эфира и тела формирует своеобразную, «взаимно тандемную», связь между движущимися их массами.

То есть, движение тела, спровоцировав движение эфира, это его движение поддерживает, а эфир движение, получив, в свою очередь, поддерживает движение тела. Так в Природе, и при движении, выполняется Первый закон Ньютона - закон Инерции.

Таким образом, движение в любой точке Пространства Вселенной - благодаря наличию пространственной среды - эфира, есть движение в ИСО! Происходит оно относительно всей совокупной общности его частиц, находящихся в покое. Значит, эта совокупная общность частиц эфира и есть абсолютная система отсчета!

1. Взаимодействие

Этот вопрос в физике, существующей, разрешён только для одного, единственного и простейшего случая, когда взаимодействие происходит между телами равной массы и второе тело, до взаимодействия, неподвижно. Другие случаи, когда массы тел разные и, когда, например, оба тела, до взаимодействия, находятся в движении, решения в настоящее время, не имеют. И только потому, что процессы движения тел в Пространстве рассматриваются вне зависимости от его среды.

Для простоты уяснения вопроса взаимодействий в макромире, примем случай, когда второе тело, до взаимодействия неподвижно. Рассмотрим два варианта упругого взаимодействия: -

m1 < m2 и - m1 > m2 ,

удар центральный, и для начала, при условии, что какие-либо потери энергии отсутствуют.

В момент удара возникает система, состоящая из двух тел, и первое тело передаёт ей всю свою кинетическую энергию и свой импульс, полностью (100%). В следующее мгновение эта система распадается на два самостоятельных тела и каждое, из них, получает свою долю и кинетической энергии, и импульса, соответственно своим физическим параметрам, согласно законам сохранения энергии (1) и импульса (2).

E1 = E12 + E22 , m1 V12 / 2 = m1 V122 / 2+ m2 V222 / 2 (1)

P1 = P12 + P22 , m1 V1 = m1 V12 + m2 V22 (2)

Итак, при динамическом взаимодействии, кинетическая энергия системы, которой она обладает до удара, и её импульс, передаются полностью системе, которая складывается, после удара. Это следует из того, что, в момент удара, имеет место время существования единого тела, хотя и весьма малое, всё же не равное нулю. Распределение происходит потом, когда единое образование, через мгновение, распадается.

Хорошей демонстрацией полной передачи энергии, при ударном взаимодействии, является равенство масс -

m1 = m2 ,

при условии, что второе тело, до удара, покоится. Скорость первого тела тогда становится равной нулю. А так как, по принятому нами условию, до удара и V2 = 0, то уравнения сохранения энергии и импульса будут иметь следующий вид:

m1V12 / 2 = m2V222 / 2 и m1V1 = m2V22 (3)

Если же массы, при динамическом взаимодействии, разные, а энергия и импульс и в этом случае передаются так же полностью, то построить прозрачную физику процесса затруднительно. Потому, что, при условии -

m1 < m2 ,

часть энергии якобы неведомо куда исчезает. А, при условии -

m1 > m2 ,

в таком же случае, наоборот, якобы неведомо откуда возникает излишек энергии.

Однако, если вспомнить, что при движении тел, активное участие принимает и Пространство с помощью своей среды, то становится ясно, что в процессе, который имеет место, при динамическом взаимодействии макротел, нет никакого ни исчезновения, ни возникновения энергии. Есть только её перераспределение. Энергетический баланс в подобных процессах поддерживает пространственная среда - эфир, являясь своего рода энергетическим буфером.

Как было сказано выше, во вступлении, согласно закону Инерции (Первый закон Ньютона), движению тела, определённой массы, в Пространстве соответствует движение, такой же массы, эфира.

Если первое, из взаимодействующих тел, движущееся, по массе меньше второго, неподвижного (m1 < m2), то, чтобы последнее двигалось по инерции, требуется увеличить движущуюся массу эфира, доведя её до величины массы второго тела, которая, двигаясь вместе с ним, будет поддерживать его (тела) движение. Вот на это и тратится та часть кинетической энергии первого тела, которая будучи больше энергии движения тела второго, в наших рассуждениях, якобы исчезает.

Физически это выглядит так. Второе тело, большей массы, восприняв импульс и начав движение, создаёт в пространственной среде, за собой, пустоту объёма большего, чем пустота уже возникающая, образуемая движением первого тела, меньшей массы. Силовое действие дополнительной пустоты провоцирует движение дополнительной массы эфира, преодолевая её инертность, отнимает энергию движения от первого тела.

Если первое из взаимодействующих тел, движущееся, по массе больше второго, неподвижного (m1 > m2), тогда масса движущегося эфира окажется больше потребной для движения по инерции второго тела. Лишняя масса движущегося эфира прекращает своё движение, поскольку лишняя пустота для заполнения уже движущимися частицами, не образуется. Высвободившаяся энергия движения, при торможении лишнего движущегося эфира, переходит к телу второму, увеличивая его энергию движения. Этот факт воспринимается, как возникновение энергии ниоткуда.

Таким образом, после ударного взаимодействия макротел, энергетический баланс во вновь возникшей системе устанавливается исходя из величины энергии потребной для движения массы второго тела. Из этого и следует исходить, в расчётах.

Законы сохранения кинетической энергии и импульса, после удара непременно должны неукоснительно выполняться. Однако ныне подобные задачи практического решения не имеют. Поскольку уравнения, составленные согласно представлениям существующей физики, эфир игнорирующей, если подставлять численные значения из условий задач по нахождению скоростей - V12 и V22 , сходимости не получают. Почему?

Во-первых, при абсолютно упругом ударе, возникающая механическая, упругая, деформация взаимодействующих тел, если и не оставляет физических нарушений их формы, однако, определённое количество энергии, которая, затем, преобразуется в энергию тепловую - Ев.т.*, за счёт внутренней энергии взаимодействующих тел (при больших силах взаимодействий происходят и разрушения), от энергии их движения отбирает. Величина затраченной механической энергии на деформацию (разрушение) - Ем. определяется из реального уравнения сохранения энергии после удара, если составить его с учётом фактора этих механических потерь (10).

m1V12 / 2 = m1V122 / 2 + m2V222 / 2 + Ем. , (10)

Однако это уравнение, как и прежние, тоже теоретическое. Практическим будет следующее неравенство, учитывающее и возникающее, при ударе, тепловыделение, за счёт внутренней энергии тел (тихая атомная реакция, скажем так, за счёт механической «встряски» молекул взаимодействующих тел):

m1V12 / 2 < m1V122 / 2 + m2V222 / 2 + Ев.т., (11)

где: - Ев т. = Ем. + ?Ев.

- полное тепловыделение.

При ударе, внутренней тепловой энергии - Ев.т., особенно, когда имеются разрушения, выделяется больше, чем затрачивается механической энергии - Ем. на временное или постоянное нарушение внутреннего физического состояния тела. Это следует из энергетического анализа закона Корпускулярной дифракции электронов [1, ч.II, гл.V, п.8].

Именно это делает использование атомной энергии наиболее эффективным.

Далее, учитывая вышеизложенное описание физических процессов, происходящих при центральном ударном взаимодействии двух тел, при условии, что до удара движется только первое тело, а второе покоится, произведём математическую выкладку, с последующим, в виде примера, числовым расчётом, при: - mа = 0,2 кг и mв = 0,3 кг .

Первый вариант - m1 < m2 .

Если тело движется в Пространстве, масса движущегося с ним эфира равна его массе, в данном случае, для первого тела -

силовой движение импульс энергия

mэ.= m1.

Но для движения, второго тела большей массы - m2 , которое пока покоится, необходимо, чтобы было одновременное движение и такой, же, как у него, массы эфира. Значит, для ускорения эфира массой, равной массе -

mэ. = m2,

требуется дополнительная энергия - ?Е, чтобы создать движение дополнительной массе эфира

?mэ. = m2 - m1 ,

которая должна быть равна -

?Е = ?mэ.V222 .

Уравнение сохранения кинетической энергии, после удара, без учёта тепловой составляющей процесса, поскольку, при данных условиях задачи, она невелика, будет:

Е1 = m1V12 / 2 = Е2 + ?Е = m2V222 / 2 + (m2 - m1) V222 / 2 (4)

Из (4) найдём скорость второго тела, после удара:

m1V12 / 2 = V222 (2m2 - m1) / 2 (5)

V22 = V1 v m1 / 2m2 - m1 (6)

Уравнение сохранения импульса, после удара, будет:

Р1 = m1V1 = Р12 + Р22 = m1V12 + m2V22 (7)

Из (7) найдём скорость первого тела, после удара:

m1V12 = m1V1 - m2V22 (8)

V12 = m1V1 - m2V22 / m1 (9)

Для варианта

m1 < m,

получим численные значения - V22 , V12 и Ем.

При условии: - m1 = 0,2 кг, m2 = 0,3 кг, V1 = 50 м/с V2 = 0 м/с

V22 = V1 v0,5 = 50Ч0,707 = 35,355 м/с

V12 = (0, 2Ч50 - 0,3Ч35,355) / 0,2 = - 3,0325 м/с

Ем. = m1V12 - (m1V122 + m2V222) = 0,2Ч502 - (0,2Ч3,03252 + 0,3 Ч35,3552) / 2 = 25,9 Дж

Второй вариант -

m1 > m2 .

Масса движущегося эфира равна массе первого тела mэ. = m1. Но поскольку масса второго тела меньше массы первого, то для его движения потребуется меньшая масса движущегося эфира. Лишний эфир

?mэ.= m1 - m2. ,

затормозившись, отдаст свою энергию

?Е = ?mэ.V12

на торможение первого тела и ускорение второго.

Уравнение сохранения кинетической энергии, после удара, будет:

Е1 = m1V12 / 2 = Е2 + ?Е = m2V222 / 2 + (m1 - m2) V12 / 2 (12)

Из (12) найдём скорость второго тела, после удара:

m1V12 / 2 = V222 (2m1 - m2) / 2 (13)

V22 = V1 v m1 / 2m1 - m2 (14)

Уравнение сохранения импульса, после удара, будет:

Р1 = m1V1 = Р12 + Р22 = m1V12 + m2V22 (15)

Из (15) найдём скорость первого тела, после удара:

m1V12 = m1V1 - m2V22 (16)

V12 = m1V1 - m2V22 / m1 (17)

Реальные, уравнение сохранения энергии после удара, с учётом механических тепловых потерь, и уравнение неравенства, с полным тепловыделением, соответственно, будут, как и в (10) и (11).

Для варианта

m1 > m2,

получим численные значения - V22 , V12 и Ем. .

При условии: - m1 = 0,3 кг, m2 = 0,2 кг, V1 = 50 м/с V2 = 0 м/с

V22 = V1 v0,75 = 50v0,75 = 43,3 м/с.

V12 = (15 - 8,66) / 0,3 = 21,13 м/с.

Ем. = m1V12 - (m1V122 + m2V222) = 0,3Ч502 - (0,3Ч21,132 + 0,2 Ч43,32 ) /2 = 245,6 Дж

* Величину тепловой энергии Ев.т., согласно энергетическому анализу закона Корпускулярной дифракции электронов, можно вычислить по величине энергии механической - Ем..

Библиография

1. Сатаева О, Афанасьев Т. КТО МЫ И ОТКУДА? / О. Сатаева, Т. Афанасьев. //Размышления, подкреплённые материалом из монографии «Мы не одиноки во Вселенной», - 1-е изд. - Иркутск: ИВВАИУ (ВИ), 2007. - 208 с.

Размещено на Allbest.ru