Автор naturalscience.ru .....
Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько, же раз получается проигрыш в расстоянии. Этот закон получил название "золотого правила" механики.....
A1 = A2
F1*S1 = F2*S2
Если F1>F2 , то S1< наоборот,S2, и
если F1<F22, то S1>S2
Итак, «золотое правило» механики соблюдается вполне точно при равномерном движении (без трения) и приближенно при движении с очень малым ускорением. Ни одна машина не движется всегда равномерно: вначале она должна прийти в движение, а в конце должна остановиться. Но, если пуск в ход и остановка двойного блока происходят с очень малым ускорением, то «золотое правило» механики практически справедливо во все время действия этой машины…"
Далее мои, Николая Чичигина комментарии.
"Золотое правило " можно несколько перефразировать: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в скорости.
A1 = A2
F1 *S1 = F2*S2
F1*V1*t = F2*V2*t
F1*V1 = F2*V2
Если F11 > F2, то V1 < V2 и наоборот,
если F1 < F2, то V1 > V2
В древности еще не было известно про ускорение свободного падения, которое
определяет силу взаимодействия исследуемых масс с массой Земли.
Поэтому мощность механизмов характеризовалась количеством движения, где
сила определялась массой тела (весом тела), которая подлежала сравнению
с эталонами масс тел (веса тел).
Т.е. привычное сейчас для нас математическое выражение равенства мощности механизмов, после сокращении левой и правой части оного на ускорение свободного падения g, приобретает вид равенства количества движения или, как принято сейчас говорить, равенства количества импульса.
F1*V1 = F22*V2
m1*g*V1 = m*2g*V2
m1*V1 = m*2V2
Но следует напомнить, что данное равенство соблюдается при равномерном
движении тел (механизмов) т.к. в данном случае используется понятие средней скорости движения (средней скорости работы).
Следует уточнить, что импульс ( P = m*V = mat ) – величина, значения которой имеют нелинейную зависимость, т.к. здесь используется скорость мгновенная.
Но ведь всем известно, что математические операции со значениями величин линейной зависимости не соответствуют математическим операциям со значениями величин. нелинейной зависимости.
Математические операции с со значениями величин линейной зависимости имеют линейный характер и несут предсказуемый линейный результат.
Математические операции со значениями величин нелинейной зависимости, имеют нелинейный характер и несут непредсказуемый нелинейный результат.
Поэтому при необходимости математических операций со значениями величин нелинейной зависимости, значения величин нелинейной зависимости стараются заменить значениями величин линейной зависимости, что позволяет получить предсказуемый результат, соответствующий действительности.
Самый наглядный практический пример необходимости замены значений величин нелинейной зависимости на значения величин линейной зависимости показывает гидродинамика, где в формуле определения мощности, гидромеханизмов энергетической единицей является величина, имеющая значения линейной зависимости «напор» ( высота водного столба), а не величина, имеющая значения нелинейной зависимости, «скорость» движения жидкости (воды), зависящая от высоты водного столба.
И самый показательный пример, как сложение значений величин нелинейной зависимости по правилу сложения значений величин линейной зависимости приводят к к результатам вычислений, противоречащим действительности показывает описание «Квази Вечного Двигателя Чичигина».
Итак проект «Квази-Вечного Двигателя Чичигина» выглядит так.
В качестве преобразователя энергии водного потока используется механизм (один из вариантов механизмов по патенту №2089441 на изобретение «Движитель Чичигина»), представляющий собой вертикально установленный ковшово-транспортерный механизм, который в нижнем своем основании с помощью цепной или ремённой передачи соединен с метательной машиной.
Чтобы снизить отрицательное влияние окружающей воздушной среды на движение рабочего тела (в гидроэнергетике рабочим телом является вода), в качестве рабочего тела используются металлические шары.
Каждую секунду с приемного устройства в верхний ковш ковшово-транспортерного механизма, имеющего высоту 100 метров, непрерывным потоком, при установившемся постоянным (стационарным) режиме движения ковшово-транспортерного механизма, поступают металлические шары с расходом 1000кг в секунду.
Продвигаясь под силой тяжести шаров вместе с транспортерной лентой вниз, верхний ковш освобождает место следующему за ним ковшу и т.д.
За счет мощности получаемой от ковшово-транспортерного механизма, метательная машина каждую секунду забрасывает в приемное устройство на высоту 100 метров металлические шары с расходом 1000кг в секунду.
Я предлагаю самостоятельно начертить и сравнить графики зависимости мощности гидродвигателей от высоты водного столба, где в одном случае энергетической единицей мощности является напор (высота водного столба),
N = p*g*Q*H
Q = S*v
в другом случае энергетической единицей является скорость,
N= mgv
v= (2gH)^1/2
Строить графики для удобства вычислений желательно на одном листе, исходя
из того, что расход водного потока равен 1 метру кубическому в секунду, а плотность воды равна 1000 кг в метре кубическом.
Согласно этим графикам при высоте водного столба 100 метров мощность гидромеханизмов равна:
а) если энергетической единицей мощности является напор, графиком
зависимости мощности от высоты водного столба является прямая линия и мощность равна 981 квт.
б) если энергетической единицей мощности является скорость водного потока, проходящего через турбину, графиком зависимости мощности от высоты водного столба является парабола и мощность равна 440 квт.
Согласно расчетам, которые были приведены выше, мощность ковшово-транспортерного механизма равна 981 квт, а мощность необходимая метательной машине, чтобы придать металлическим шарам первоначальную скорость, забрасывая их на данную высоту, равна 440 квт.
На лицо явный парадокс – преобразователь энергии непрерывного потока, работающий с явным переизбытком энергии.
Вновь следует обратиться к графикам зависимости мощности гидромеханизмов от высоты водяного столба, где в одном случае энергетической единицей является напор, а в другом – скорость.
Из сравнения следует:
в случае, когда энергетической единицей мощности является напор и графиком зависимости мощности гидромеханизмов от высоты водяного столба является прямая линия, КПД преобразователей энергии водного потока с изменением высоты водного потока не меняется;
в случае, когда энергетической единицей является скорость и графиком зависимости мощности гидромехнизмов от высоты водяного столба является парабола, КПД преобразователей энергии водного потока с увеличением высоты водяного столба уменьшается, а наивысший КПД преобразователи имеют при высотах водяного столба менее 1 метра.
Например, если в водном потоке с высотой водяного столба 100 метров и расходом воды 1 метр кубический в секунду через каждый метр высоты установить преобразователь энергии водного потока, то суммарная мощность выработанной энергии будет составлять: когда энергетической единицей является напор – 981 квт; когда энергетической единицей является скорость – 4400 квт.
Итак, возникло еще большее противоречие, чем противоречие вскрытое проектом «Квази-Вечный Двигатель Чичигина».
Откуда возникает такое несоответствие, при желании очень легко рассмотреть, достаточно взять любой учебник по гидрологии, гидроэнергетике и т.д., где объясняется, как следует определять мощность водного потока.
Работа и мощность водного потока зависят от силы влечения воды на заданном участке.
Сила влечения водного потока прямо пропорциональна высоте водного столба Н,
равной разности высот падения водного потока на данном участке.
F = g*p*S*H
Высота водного столба (НАПОР) Н определяет и скорость водного потока v в нижнем его сечении S.
Т.е. в гидродинамике СИЛА, характеризующая мощность гидромеханизмов, определяется ни массой воды, проходящей в единицу времени через сечение гидромеханизмов, а массой воды, которую создает НАПОР(высота водного столба).
Почему представители РАН не обращают на данные противоречия, которые вскрывает «Квази – Вечный Двигатель Чичигина», свое внимание видно из следующего примера.
Рассмотрим падение тел с высоты Н = 100м
Падая с высоты 100м, тело массой m =1кг приобретает кинетическую энергию
m*V^2/2 = m*g*H = 981 джоуль
импульс тела (производная от кинетической энергии) будет:
mV = (2gH)^1/2 = 44кг*м/с ;
m*V = 44кг*м/с ;
Разделим высоту 100м на два участка по 50м.
На каждом участке с высоты 50м падает тело m=1кг.
Суммарная кинетическая энергия этих двух тел
m*V1^2/2 + m*V1^2/2 = m*V^2/2 = 981 джоуль
Суммарный импульс этих двух тел будет:
V1 = 31,3 м/с
m*V1 + m*V1 = 62,6кг*м/с; 62,6кг*м/с > 44кг*м/с
Если продолжать делить высоту 100м на большее число равных по высоте
участков, то противоречие между суммарной энергией и суммарным импульсом продолжает увеличиваться.
Но ведь это противоречит правилам дифференцирования функций, на которых
основан весь современный математический анализ.
Правила дифференцирования суммы функций утверждают: - производная суммы
функций равна сумме производных этих функций.
Действительность же показывает, что производная суммы функций меньше
суммы производных функций и с увеличением числа слагаемых эта разница увеличивается.
«Квази Вечный Двигатель Чичигина» существует уже два десятка лет.
Уже два десятка лет я пытаюсь убедить представителей РАН, что современный
мат. анализ мешает правильно воспринимать окружающие нас физические явления.
Пытаюсь объяснить, что составление систем уравнений с помощью законов сохранения несовместимо, т.к.:
а) в законе сохранения импульса (ЗСИ) используется запись сложения скоростей для величин линейной зависимости, хотя само определение импульса P =mv = ma
говорит о том, что в данном случае скорость имеет величины нелинейной зависимости.
б) в законе сохранения кинетической энергии используется запись сложения скоростей для величин нелинейной зависимости
При составлении систем уравнений с помощью законов сохранения не учитывается:
а) равенство у тел разной массы величины импульса, указывает на неравенство
у этих тел величины кинетической энергии;
б) равенство у тел разной массы величины кинетической энергии, указывает на
неравенство у этих тел величины импульса
a) m*(n*V) = (n*m)*V ;
m*(n*V)^2/2 > (n*m)*V^2/2 ;
m*n*V^2 > m*V^2
б) n^2* m*V^2 /2 = m*n^2*V^2/2;
n^2*m*V > m*n*V
n*m*V > m*V
При решении систем уравнений, в которых рассматриваются взаимодействия тел
с разной массой всегда будут появляться противоречия в результатах решения.
Примеры взаимодействий, которые в настоящее время рассматриваются согласно учебной литературе:
удар прямой, центральный
n>1
1)
n*m*v + m*0 = (n+1)*m*u ; Согласно ЗСИ
u = n/(n+1)*v
---------
n*m*v^2/2 + m*0 > (n+1)*m*u^2/2
n*m*v^2/2 > (n+1)*m*(n/n+1)^2*v^2/2 Согласно ЗСЭ
1 > n/n+1
========================
2)
m*v + n*m*0 = m*0 + n*m*u Согласно ЗСИ
u = v/n
----------------------
m*v^2/2 + n*m*0 > m*0 + n*m*u^2/2 Согласно ЗСЭ
m*v^2/2 > n*m*(1/n)^2*v^2/2
1> 1/n
==================================
3)
n*m*v + m*0 = n*m*0 + m*u Cогласно ЗСИ
u = n*v
-----------------------------------
n*m*v^2/2 + m*0 < n*m*0 + m*u^2/2 Согласно ЗСЭ
n*m*v^2/2 < m*n^2*v^2/2
1 < n
====================================
Из всех приведенных выше примеров следует, что АВТОРАМ СОСТАВЛЕНИЯ СИСТЕМ УРАВНЕНИЯ с помощью уравнений законов сохранения всегда нужно привлекать свою фантазию, чтобы объяснить различие в результатах расчетов согласно ЗСИ и ЗСЭ.
В вариантах 1 и 2 , когда расчетная кинетическая энергия до взаимодействия больше расчетной кинетической энергии после взаимодействия, это различие еще можно объяснить переходом части кинетической энергии в тепло.
Но в варианте 3, когда расчетная кинетическая энергия до взаимодействия оказывается меньше расчетной кинетической после взаимодействия, это различие объяснить невозможно.
Ситуацию, которую описывает вариант 3, можно наблюдать, когда тело массой n*m, падая с высоты h, с помощью рычага забрасывает тело массой m на высоту n*h.
В данном случае у тел разной массы во время взаимодействия равенство величины импульса указывает на явное неравенство у этих тел величины кинетической энергии.
Выше показан наглядный пример неправомерности составления систем уравнений с помощью уравнений законов сохранения.
Равноускоренное движение
При равноускоренном прямолинейном движении скорость тела определяется формулой
V = V0 + at
В этой формуле υ0 – скорость тела при t = 0 (начальная скорость), a = const – ускорение.
a = (V – V0)/t
Для нахождения координаты y тела в любой момент времени t нужно к начальной координате y0 прибавить перемещение за время t:
Y = Y0 + V0 t + (at^2)/2
Это выражение называют законом равноускоренного движения.
S = V0 t + (at^2)/2
При анализе равноускоренного движения иногда возникает задача определения перемещения тела по заданным значениям начальной υ0 и конечной υ скоростей и ускорения a. Эта задача может быть решена с помощью уравнений, написанных выше, путем исключения из них времени t. Результат записывается в виде
S = (V^2 – V0 ^2)^1/2
Из этой формулы можно получить выражение для определения конечной скорости υ тела, если известны начальная скорость υ0, ускорение a и перемещение s:
V = (V0 ^2 + 2aS)^1/2
Если начальная скорость υ0 равна нулю, эти формулы принимают вид
S = (V^2)/2a, V = (2aS)^1/2
Следует еще раз обратить внимание на то, что входящие в формулы равноускоренного прямолинейного движения величины υ0 ,υ, s, a, y0 являются величинами алгебраическими. В зависимости от конкретного вида движения каждая из этих величин может принимать как положительные, так и отрицательные значения
------------------
Далее мои, Николая Чичигина комментарии.
При равноускоренном прямолинейном движении скорость тела определяется формулой
V = V0 + at
Возведем левую и правую части этого равенства в квадрат
V^2 = (V0 + at)^2
V^2 = V0^2 + 2V0*at+ (at)^2
V^2 = V0^2 + 2a(V0*t + (at^2)/2
Т.к.
S = V0*t + (at^2)/2
Тогда
V^2 = V0^2 + 2aS
Но
2aS = Vx^2
Тогда
V^2 = V0^2 + Vx^2
V = (V0^2 + Vx^2)^1/2
Но
Vx = at
Тогда становится понятно, что согласно описанию равноускоренного движения, сложение скоростей, где присутствует ускорение, нужно производить по правилу сложения величин, значения которых имеют нелинейную зависимость.
Т.е. запись ЗСИ, где значения скоростей импульсов (согласно определению импульса P = mv = mat) имеют нелинейную зависимость не соответствует действительности.
Т.е. ЗСИ афера, позволяющая с минимумом усилий выдавать желаемое за действительное.
Добавлено спустя 2 дня 13 часов 28 минут 3 секунды:
Вновь прошу извинить Форумчан меня за невнимательность при использовании тег.
Выделенное ниже жирным шрифтом:
chichigin писал(а):При анализе равноускоренного движения иногда возникает задача определения перемещения тела по заданным значениям начальной υ0 и конечной υ скоростей и ускорения a. Эта задача может быть решена с помощью уравнений, написанных выше, путем исключения из них времени t. Результат записывается в виде
S = (V^2 – V0 ^2)^1/2
Из этой формулы можно получить выражение для определения конечной скорости υ тела, если известны начальная скорость υ0, ускорение a и перемещение s:
V = (V0 ^2 + 2aS)^1/2
следует читать
S = (V^2 – V0 ^2)/2a
Тема долго находилась на просмотре у Администрации, поэтому отредактировать (исправить опечатку) вовремя у меня не получилось.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
