В школах нас учили о силах, учили о трёх законах динамики Ньютона... Мы так привыкли к понятию "сила", что нам кажется, что на фундаментальном уровне строения и свойств вещества без него ничего в физике невозможно объяснить. Мы знаем центростремительную силу и центробежную силу, которая противодействует первой силе. Нам кажется, что выяснение всего того, что во время быстрого вращения происходит в материале маховика - что может быть даже причиной его разрушения - или выяснение движения небесных тел на орбитах в планетной системе, без использования понятия силы невозможно. В действительности, чтобы понять, что в таких ситуациях происходит, понятие силы не нужно. Но необходимо пользоваться понятиями скорости и ускорения движения.
Надо обратить внимание на то, что в некоторых случаях помысел применения понятия силы является "туго натягиваемым". Так имеется дело именно в случае орбитального движения планет.
Ибо, применяя второй закон динамики можно сказать, что существует центростремительная сила, которая действует на планету. Ибо можно сказать, что искривленная траектория движения планеты на орбите существует по той причине, что существует центростремительное ускорение. Применяя произведение массы планеты и её центростремительного ускорения можно даже вычислить, как большая есть эта сила. Но если дело касается численного значения центробежной силы, то её уже можно вычислить только применяя третий закон динамики Ньютона. потому что другим способом невозможно... Потому что, правду говоря, не существует что-то такое, что называется "центробежное ускорение".
Во время орбитального движения планеты вокруг центрального небесного тела существует линейная скорость планеты, которой вектор лежит на касательной к траектории орбиты в месте её временного положения на орбите, а также ускорение движения планеты в направление центрального тела. Причиной этого ускорения планеты, которое только по поводу существования специфического положения тел называется центростремительным ускорением, есть существование центрального тела. Центральное тело существует, следовательно, существует центростремительное ускорение. Если бы при существующей временной скорости планеты центральное тело перестало существовать, планета перестала бы быть планетой. Начиная с того момента она была бы обычным небесным телом, на которое никакое центростремительное ускорение не действует, а её скорость, которая до сих пор была временной скоростью, в отношение численного значения и направления стала бы уже постоянной скоростью движения.
То, что в момент исчезновения центрального тела планета приобрела бы равномерное прямолинейное движение (вдоль касательной к орбите), не вытекало бы из воздействия "центробежного ускорения". Ибо такое ускорение не существовало раньше, то есть, перед исчезновением центрального тела - тогда существовало лишь центростремительное ускорение и никакое другое. Но также такое ускорение не появилось в момент исчезновения центрального тела.
Этот случай ясно доказывает о "туго натягиваемом" понятию центробежной силы.
Немножко иначе выглядит дело, если существование и действие центробежного ускорения связать с существованием центрального тела в планетной системе. По правде, оно не находится в самом центре системы, но в этом примере то не важно. Важно то, что планета также прибавляет ускорение центральному телу и система сохраняет стабильность благодаря взаимному воздействию. Следовательно, это ускорение можно сочетать с понятием центробежного ускорения. А силу, которая действует на центральное тело, можно сочетать с центробежной силой, потому что она равна силе, которая воздействует на планету, и имеет противоположное направление.
Но центробежная сила обычно не используется в таком значении, что она касается центрального тела. Центробежную силу трактуется как следствие влияния инерции тела и считается, что она есть "прикреплена" к тому самому телу, на которое действует ускорение и центростремительная сила. Это самым лучшим образом видно, когда примером служит действие центробежной силы на пасажиров автомобиля, который с большой скоростью едет на повороте. Тогда нажим тел пасажиров на конструкцию автомобиля объясняется как следствие действия центробежной силы.
Пример с пасажирами, которые подвергаются воздействию центробежной силы, очевидным образом свидетельствует о том, что понятие "сила" (в этом случае - центробежная) происходит от сочетаний человека с его психическими переживаниями, когда во время движения он чувствует вынужденное изменение направления движения его организма. В действительности, в такой ситуации в каждый момент существует только скорость движения отдельных частиц организма человека, что в макромаштабе наблюдается как скорость движения его целого организма, а также сужествует действующее на человека ускорение, которое тормозит это движение и изменяет его направление. Непосредственной причиной ускорения является воздействие элементов конструкции автомобиля (сиденья, ремни безопасности), которые вымогают определённое движение пасажиров. Если не было бы этого влияния - ускорения, которое изменяет численное значение и направление скорости - пасажир далее двигался бы с постоянной скоростью. Говорят, что в такой ситуации (если бы двигался с постоянной скоростью) он двигался бы вследствие влияния инерции, что обычно понимают как движение вследствие влияния инерционной силы. В такой ситуации забывают о том, что когда нет ускорения, то также нет действия силы.
И так, что делать с понятием силы?... Является ли оно ненужным? Нет. Это понятие даже очень нужно, но для других случаев. Оно должно применяться в таких случаях, когда его применение не повлияет отрицательно на точность научной коммуникации, и если это понятие используется в "большей степени" в разговорном смысле, чем в научном. В научном смысле сила является чем-то, о чем наука не может высказываться достаточно строго, наподобие того, как она не может говорить строго о Боге (боге). Наука не может строго высказаться о воздействии силы как создательной причины, которая на фундаментальном уровне воздействия (то есть, на уровне воздействия между структурными элементами, которые в наномасштабе являются причиной существования микроструктур, а в мегамасштабе являются причиной существования планетных систем) является источником движения и ускорения. Однако наука может "достаточно" строго (ибо на основе математической формулы) высказаться о силе являющейся следствием существования массы и ускорения, когда значение этого параметра вычисляется из (условно принятого для применения в физике) произведения массы тела и его ускорения.
Другой областью физического знания, в которой понятие силы не много поможет, есть знание о (упоминаемом уже) структурном строении вещества. В соответствии в современной наукой в структурах вещества работают различные силы. Там есть силы межатомных связей, сила Ван-дер-Ваальса итд. Но из воздействия всех сил не следует непосредственным образом то, что в этих структурах является наиболее существенным. А наиболее существенное в них есть явление взаимного ускорения существующих там составных элементов структуры.
Явление взаимного ускорения составных элементов структуры вещества тождественно явлению взаимного ускорения небесных тел, например, в планетной системе, которое наблюдается в мегамасштабе. Другим есть только масштаб расстояний и другой способ, по которому изменяется ускорительная функция в мегамасштабе и в наномасштабе. При мега-расстояниях между составными элементами вещества (составляющими небесные тела) существует ускорение элементов "всегда к себе", то есть, существует лишь взаимное притяжение. А при нано-расстояниях существует ускорение и "к себе", и "от себя". Ибо при этом масштабе существуют такие расстояния между составными элементами, при которых существует нолевое ускорение. Иначе говоря, когда расстояние мужду элементами такое, что существует нолевое ускорение, тогда данный элемент не ускоряет других элементов. Только когда соседний элемент будет на меньшем расстоянии от данного элемента, тогда данный элемент прибавит соседу ускорение "от себя", то есть, прибавит ему положительное ускорение - оттолкнет его от себя. А когда тот отодвинется на большее расстояние, чем расстояние от места с нолевым ускорением, тогда он будет получать противоположно направленное ускорение, то есть, будет притягиваться. Таким способом элементы вещественной структуры, колебаясь вокруг мест с нолевыми ускорениями, придерживают друг друга в стабильных положениях.
* * *
Выше приведенный текст является введением в статье "Семья гравитационных явлений". В статье можно ещё прочитать: "Маятник, либрация Луны", "Гироскоп - прецесия, нутация", "Гироскоп - дрейф оси, дрейфовая нутация". Статья находится на http://nasa_ktp.republika.pl/Proste_wyjasnienia_ru.html.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
