Текст книги "Физика движения. Альтернативная теоретическая механика, или Осознание знания. Книга в двух томах. Том II"

Центробежная сила инерции зависит от угловой скорости вращения грузов. Следовательно, величина изменения импульса инерцоида также зависит от скорости движения грузов вдоль окружности или от угловой скорости их вращения. Изменяя угловую скорость вращения грузов в разных полуплоскостях выбранного направления, можно управлять импульсом инерцоида вдоль выбранного направления. Увеличивая угловую скорость вращения грузов в передней полуплоскости, и снижая ее в противоположной полуплоскости, можно получить устойчивое постоянное изменение импульса инерцоида в заданном направлении.

Таким образом, для поступательного движения инерцоида необходимо лишь соответствующим образом управлять угловой скоростью движения грузов по окружности в пределах каждого оборота грузов. Причем дело вовсе не в инерции как таковой, а в разнице инерций. Поскольку вектор силы реактивного взаимодействия грузов и тележки на уровне масс покоя дважды меняет свое направление за каждый полуоборот грузов, то интенсивность этого взаимодействия без учета влияния окружающей среды уже не оказывает влияния на перемещение центра масс инерцоида. Поэтому необходимо обеспечить именно разность инерции.

С выключенным двигателем разность инерции обеспечивается автоматически. Замедление вращения грузов за счет потери кинетической энергии, потраченной на поступательное движение инерцоида, обеспечивает разность инерции и приводит к самостоятельному поступательному движению инерцоида в сторону, в которую в зависимости от фазы кругового движения будет первоначально изменен его импульс при наибольшей скорости движения грузов. Если, например, наибольшая скорость движения грузов была в правой полуплоскости, то до полной остановки вращательного движения инерцоид будет двигаться поступательно вправо.

Действительно. В первой четверти кругового движения грузов скорость вращения наибольшая. Изменение импульса инерцоида направлено в сторону грузов, т.е. вправо. Во второй четверти кругового движения изменение импульса инерцоида направлено влево. Однако скорость вращения во второй четверти меньше скорости вращения в первой четверти. Значит, общее изменение импульса инерцоида будет по-прежнему вправо. В третьей четверти кругового движения грузов изменение импульса инерцоида будет влево, но оно еще меньше чем во второй четверти и поэтому при определенных условиях инерцоид по-прежнему будет двигаться вправо, тем более что в четвертой четверти инерцоид вновь получит небольшой импульс направленный вправо. Поэтому за каждый оборот грузов инерцоид будет передвигаться поступательно вправо.

Таким образом, вращательное движение двух синхронно вращающихся навстречу грузов с незакрепленным в пространстве центром вращения может преобразовываться в прямолинейное поступательное движение естественным образом. Однако без подпитки энергией такой пассивный инерцоид быстро остановится.

Для постоянной подпитки энергии можно, конечно же, не выключать двигатель, а все время наращивать обороты в соответствующей точке траектории. Казалось бы, при этом можно достичь наилучших результатов работы инерцоида. Однако постоянно увеличивать угловую скорость практически невозможно, т.к. всегда существует некоторый технический и физический предел, после которого либо разрушится механизм, либо установится постоянная скорость вращения, не позволяющая достичь разности инерции. Поэтому для того чтобы обеспечить наиболее эффективную разность инерции приходится не только наращивать обороты в нужной точке, но периодически снижать их в другой нужной точке.

И при включенном двигателе, и при вращении грузов по инерции между грузами и корпусом всегда осуществляется обычное реактивное взаимодействие. Однако с постоянно включенным двигателем это взаимодействие, в конце концов, по сути дела осуществляется с одинаковой во всех направлениях эквивалентной массой грузов и тележки. Поэтому чтобы получить динамический центр инерции в нужном избранном направлении необходимо периодически замещать работу двигателя инерционным движением, а чтобы разность инерции была наибольшей необходимо не только отключать двигатель, но и применять торможение грузов.

Для повышения эффективности поступательного движения инерцоидов необходимо увеличивать скорость вращения грузов в передней полуплоскости и уменьшать скорость вращения грузов в задней полуплоскости инерцоида. Теоретически разгонять и тормозить грузы можно во всей зоне соответствующей полуплоскости разгона или торможения. Практически же при управлении вращением грузов необходимо учитывать следующие обстоятельства:

Во-первых: в областях близких к поперечной оси инерцоида эффективность влияния инерции движения грузов на изменение импульса движения инерцоида очень низкая, поэтому в областях, находящихся в непосредственной близости к оси (ОY) изменение импульса инерцоида вдоль оси (ОХ) незначительно. В момент пересечения грузами оси (ОY) влияние инерции движения грузов на импульс инерцоида вообще равно нулю, т.к. равнодействующая центробежных сил двух грузов вдоль оси (ОУ) и вдоль оси (ОХ) при этом равна нулю.

Напротив, при небольших углах между рычагами и осью (ОХ) результирующая центробежная сила инерции грузов (Fох), направленная вдоль оси (ОХ) имеет наибольшее значение, следовательно, при движении грузов в зоне, непосредственно прилегающей к оси (ОХ) происходит наибольшее изменение импульса инерцоида вдоль оси (ОХ). Поэтому наибольшая эффективность управления проявляется именно в этих зонах.

Во-вторых: из-за инерционности движения грузов высокую или низкую скорость грузов в полуплоскостях разгона и торможения соответственно будет очень сложно резко изменить при переходе из полуплоскости разгона в полуплоскость торможения и наоборот. Тем более что в наиболее эффективной части зоны торможения скорость вращения должна быть не просто равна скорости вращения до начала разгона, а по возможности значительно меньше скорости вращения грузов в зоне разгона. То же самое можно сказать и об изменении скорости при переходе из зоны торможения в зону разгона, где скорость вращения должна быть по возможности значительно больше, чем в зоне торможения.

Таким образом, учитывая инерционность грузов, разгон и торможение необходимо осуществлять в достаточно узких секторах, прилегающих непосредственно к продольной оси (ОХ), что при больших угловых скоростях вращения и больших массах грузов также достаточно сложно обеспечить.

В-третьих: активный разгон или торможение в областях близких к поперечной оси инерцоида приводит к наиболее сильному реактивному взаимодействию грузов и тележки вдоль оси (ОХ), т.к. скорость движения грузов в этих областях имеет наибольшую проекцию на продольную ось (ОХ). Сильные реактивные колебания будут мешать поступательному движению, особенно в условиях наличия окружающей среды. Поэтому желательно, чтобы эту зону грузы проходили по инерции, не с самой большой скоростью вращения.

Практически сектор разгона и сектор торможения составляет около 30⁰. Примерно в таких же секторах управляется инерцоид В. Н. Толчина (см. Рис.12.1.1). Г. И. Шипов также экспериментально подтвердил эти значения. Такой размер и расположение реальных зон разгона и торможения обеспечивает наибольшую разность скоростей движения грузов в полуплоскостях разгона и торможения в наиболее эффективных их областях и, следовательно, наибольшую тягу инерцоида.

Относительную эффективность активного инерцоида можно проиллюстрировать на следующем примере. Пусть величина скорости вращения грузов в передней полуплоскости инерцоида увеличилась в среднем вдвое по сравнению со скоростью вращения грузов в задней полуплоскости. Соответственно центробежное ускорение и центробежная сила в передней полуплоскости увеличатся в четыре раза, а время воздействия уменьшится только в два раза, что эквивалентно увеличению центробежной силы вдвое при неизменном времени воздействия. Следовательно, за каждый оборот грузов импульс движения инерцоида в передней полуплоскости будет вдвое превышать импульс движения инерцоида в противоположную сторону.

Движущей силой инерцоида (сила тяги инерцоида Fти) является разность центробежных сил в передней и задних по ходу поступательного движения полуплоскостях вращения грузов. Сила тяги инерцоида зависит от выбранного режима разгона и торможения грузов, массы грузов (m_г) и радиуса вращения грузов (R). Определим среднюю силу тяги инерцоида за каждый оборот грузов, как разницу средних значений центробежных сил, действующих на инерцоид в период разгона и в период торможения грузов.

t_кр t_кт

Fти_сред = (∫ Fр_мгн) / t_р – (∫ Fт_мгн) / t_т (1)

t_нр t_нт

где:

Fр – центробежная сила при разгоне грузов

Fт – центробежная сила при торможении грузов

t_р – время разгона грузов

t_т – время торможения грузов

Мгновенные значение силы разгона и торможения равны:

Fр_мгн = Fр_max * cos (ω_р * t_р) (2)

Fт_мгн = Fт_min * cos (ω_т * t_т) (3)

где:

Fр_max = m_г * (ω_р² * R) (4)

Fт_min = m_г * (ω_т² * R) (5)

ω_р – угловая скорость разгона

ω_т – угловая скорость торможения

Подставляя (4) и (5) в (2) и (3) соответственно получим:

Fр_мгн = m_г * (ω_р² * R) * cos (ω_р * t_р) (6)

Fт_мгн = m_г* (ω_т² * R) * cos (ω_т * t_т) (7)

Подставляя (6) и (7) в (1) получим для средней за один оборот грузов силы тяги инерцоида:

t_кр

Fти_сред = (m_г * (ω_р² * R) *∫ cos (ω_р * t_р)) / t_р – (m_г * (ω_т² * R) *

t_нр

t_кт

* ∫ cos (ω_т * t_т)) / t_т (8)

t_нт

или окончательно:

t_кр

Fти_сред = (m_г * R) * (ω_р² * (∫cos (ω_р * t_р)) / t_р – ω_т² *

t_нр

t_кт

* (∫cos (ω_т * t_т)) /t_т) (9)

t_нт

Движение инерцоидов с вращающимися грузами не имеет описанных в классической механике аналогов, поэтому воспринимается ей как нарушение закона сохранения импульса. Тем не менее, в классической механике есть и хорошо изученное явление, которое невозможно игнорировать, и на основе которого возможна реализация движения замкнутых систем за счет работы «внутренних» сил.

а) Цилиндры скользят по наклонной поверхности; б) Цилиндры катятся по наклонной поверхности без проскальзыванияРис. 12.3.7

Все лекции и курсы механики включают качение тел по наклонной поверхности. В частности рассматриваются полые и сплошные тела с равными массами (масса определяется взвешиванием) и диаметрами (см., например, В. А. Алешкевич, Университетский курс общей физики, «Механика твердого тела», Лекции, Москва, физический факультет МГУ, 1997г., стр. 21). Как известно, при качении без проскальзывания, сплошной цилиндр достигает конца наклонной плоскости быстрее полого, в то время как на оба цилиндра одновременно действуют равные силы (см. Рис. 12.3.7). На основе этого явления можно наглядно проиллюстрировать движение замкнутой системы за счет работы внутренних сил.

При взаимодействии между сплошным и полым цилиндрами импульс замкнутой системы изменяется в сторону сплошного цилиндра (Рис.12.3.8). Развернув всю систему на 180⁰ можно вернуть цилиндры в исходное состояние, в котором они находились до взаимодействия. При этом импульс замкнутой системы вновь изменится в ту же самую сторону, т.к. сам разворот системы одинаковых масс на 180⁰ не влияет на ее суммарный импульс. После этого весь цикл можно многократно повторять, сообщая, таким образом, непрерывное поступательное движение замкнутой системе за счет работы внутренних сил.

Рис. 12.3.8

Таким образом, явление, лежащее в основе без опорного движения давно известно в теоретической механике. Однако, даже не смотря на это, классическая физика считает, что движение замкнутых систем противоречит закону сохранения импульса, хотя если рассматривать такое движение в условиях мировой материальной среды, то ни одна классическая замкнутая система, кроме вселенной в целом таковой не является. Движение замкнутой механической системы за счет внутренних сил и теория явления неравного разгона сплошного и полого цилиндров при их качении под действием одинаковой силы, на котором может быть основано без опорное движение очень подробно и доступно излагается в перечисленных ниже работах Турышева М. В. и его коллег:

1. О движении замкнутых систем, или при каких условиях не выполняется закон сохранения импульса. «Естественные и технические науки», №3 (29), 2007, ISSN 1684—2626, с.28—41.

http://ivanik3.narod.ru/ObschPhiz/Inerciod/Turyshev/DvigZamkSistem.doc.

2. Экспериментальная проверка закона сохранения импульса. В. А. Кучин, М. В. Турышев, В. В. Шелихов

http://ivanik3.narod.ru/ObschPhiz/Inerciod/Turyshev/NewExper/ExpProvImpRuss.doc.

3. Энергия или импульс? В. В. Шелихов, М. В. Турышев, В. А. Кучин

http://ivanik3.narod.ru/ObschPhiz/Inerciod/Turyshev/EnergyorPulse.doc.

4. Новые открытия в механике (динамике). © М. В. Турышев, В. В. Шелихов, В. А. Кучин, В. И. Каширский, В.Г.Чичерин, 2008

http://www.shaping.ru/congress/download/cong06(030).pdf

http://ivanik3.narod.ru/linksTuryshevNewExper.html

Рисунки (12.3.7; 12.3.8) заимствованы из приведенных выше работ.

Работа Турышева: «О движении замкнутых систем, или при каких условиях не выполняется закон сохранения импульса» наиболее полно соответствует рассматриваемой в настоящей главе теме теоретического обоснования безопорного движения, поэтому ниже мы приводим достаточно обширные выдержки из этой работы:

«Рассмотрим общий случай действия силы на тела вращения, обладающие симметрией вращения относительно геометрической оси (C). Движение однородных тел вращения радиуса (R) и массы (m) происходит по горизонтальной плоскости без скольжения. В начальный момент тело покоится. Найдем линейное ускорение центра масс (инерции) а_с и угловое ускорение ε тела. Применим уравнение моментов относительно мгновенной оси вращения, проходящей через точку К (Рис. 12.3.9).

Рис. 12.3.9

Поскольку эти точки в каждый момент времени неподвижны, то сила трения будет силой трения покоя Fтр. Уравнение моментов имеет простую форму

Iк * dω / dt=F * l (2)

где:

Iк = Ic + mR² – момент инерции тела относительно мгновенной оси, проходящей через точку К;

Ic – момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс С;

l – плечо силы F.

Поскольку тело катится по поверхности без проскальзывания, то можно записать дополнительные уравнения связи между линейными и угловыми величинами:

v_c = ω * R и a _c= R * dω / dt (3)

Подставим в уравнение (2) величину углового ускорения из (3) и получаем

(Ic + mR²) _* a_c / R =F * l или F = a_c * (Ic + mR²) / (l * R) (4)

откуда для линейного ускорения центра масс тела имеем:

a_{c =} F * (l * R) / (Ic + mR²) = (a_п * m * l * R) / (Ic + mR²) (5)

где:

a_п – ускорение поступательного движения тела в случае действия силы F приложенной к его центру масс.

Из условия (3) можно найти угловое ускорение, которое получит тело в результате действия силы F, используя выражение (5):

ε = a_c / R =F * l / Ic+mR² (6)

При качении тел под действием силы F линейные и угловые ускорения тел имеют существенную зависимость от плеча силы l и более мягкую от пространственного распределения массы тел относительно их центров инерции (от момента инерции тела l_c=γ*m*R²) (Рис. 12.3.10).

Рис. 12.3.10

Как видно на Рис. 11.3.10 наибольшая разница линейных ускорений цилиндров (a_c^спл – a_c^пол) будет при значении плеча силы l=R. Уравнение движения можно записать в виде:

F = a_c * (Ic + mR²) / (l * R) = a_c * m * (Ic + R²) / (m * l * R) (7)

Линейную и угловую скорости находим из (4) и (5), получаем:

v_c = a_c * = F * dt * (l * R) / (Ic + mR²) (8)

ω = ε * dtt = (F * dt * l *) / (Ic + mR²) (9)

Откуда для кинетической энергии поступательного и вращательного движения тела имеем:

Е_п^кач = 0,5 (m * F² *dt² * l² * R²) / (Ic + mR²) ² (10)

Е_Вр^кач = 0,5 (Ic * F² * dt² * l²) / (Ic + mR²) ² (11)

и их отношение:

Е_п^кач / Е_Вр^кач = mR² / Ic = 1 / γ (12)

где:

Ic = γ * m * R²,

где:

γ – число, характеризующее степень инертности тел при их вращении вокруг центра инерции.

Момент инерции Ic является постоянным для данного тела и зависит только от пространственного распределения массы тела.

Определим теперь результат действия внутренних сил dF = F_спл – F^пол = m* (a_c^спл – а_с^пол) на тележку (замкнутую систему). Линейные ускорения для полого и сплошного цилиндров, согласно (5), равны:

для сплошного цилиндра (I_спл = 0,5mR², γ = 0,5):

a_c^спл = F / (1,5 * m) = 0,67F /m 13)

для полого цилиндра (I_пол = mR², γ = 1):

a_c^спл ₌ F / (2 * m) = 0,5F / m (14)

Откуда следует, что:

a_c^спл> a_c^пол.

Здесь и далее для простоты мы приняли момент инерции полого цилиндра равным I_пол = mR², хотя точное значение равно I_пол = 0,5m * (R² + r²),

где:

r – это внутренний радиус цилиндра, который мы считаем равным внешнему R = r.

И так, в результате действия внутренних сил равных (F) цилиндры, имеющие равные массы, за один и тот же промежуток времени приобретают разные по величине линейные ускорения центров масс, а соответственно и скорости. Причина такого взаимодействия – разное пространственное распределение массы вещества тел. Получив не равные линейные скорости и перемещаясь в противоположные стороны, цилиндры при ударе о бортики передают тележке результирующий импульс отличный от нуля и направленный в сторону движения сплошного цилиндра. Результирующая сила, действующая на замкнутую систему (тележку) с учетом (13) и (14) будет равна:

dF = m * (a_c^спл – а_с^пол) = m * (0,67F / m – 0,5F / m) = 0,17F (15)

Неравнозначное действие цилиндров на бортики тележки создает внутреннюю силу тяги равную 17% от внутренней силы F.

Еще большего эффекта мы добились, когда один из цилиндров перемещался только поступательно (без вращения), а другой – полый катился по поверхности тележки. В этом случае разница линейных ускорений (a_п – а_с^пол) будет максимальной для данной системы (Рис. 11.3.9) и ускорения центров масс (инерции) цилиндров для катящегося полого цилиндра:

а_с^пол= F / (2 * m) = 0,5F / m (14)

и для двигающегося поступательно:

а_п = F / m (16)

Разница между ускорениями существенно возросла (а_пост = 2а_с^пол) и соответственно не скомпенсированная сила, действующая внутри на замкнутую систему равна:

dF = m * (a_п – а_с^пол) = m * (F / m – 0,5F / m) = 0,5F (17)

Неравнозначное действие цилиндров на бортики тележки создает внутреннюю силу тяги dF равную 50% от величины внутренней силы F.

Таким образом, основываясь только на результатах эксперимента, втором законе механики и уравнении моментов, мы получили результат, противоречащий закону сохранения импульса – движению замкнутой системы за счет работы внутренних сил.

Как известно из классической механики, отношение масс двух разных тел равно обратному отношению их ускорений, сообщаемых им равными силами F:

m_{1 /} m₂ = а₁ / а₂ или F = m_{1 *} а₁ = m₂ * а₂ (18)

Следовательно, сравнение масс тел m₁и m₂, на которые действует одна и та же сила F, сводится к сравнению ускорений а₁ и а₂. В рассматриваемом случае тела имеют равные массы и размеры. На них действуют равные силы. Согласно (18) и второму закону классической механики при равных массах тел мы должны получить в расчетах и опытах равные ускорения тел, но как было показано экспериментально и выведено теоретически это не выполняется.

При поступательном движении используется известное выражение – второй закон Ньютона:

F = m * dv_c / dt = m * a_c.

Попробуем сравнить его с уравнением движения для качения тел (7):

F = a_c * (Ic + mR²) / (l * R).

Преобразуем, последнее уравнение для случая l = R:

F = m * a_c + m * a_c * I_c / (m * R²) (19)

В этом уравнении кроме инертной массы m (проявляющейся при линейном ускорении тела под действием силы F приложенной к центру масс тела) имеется «дополнительная» масса равная: (m*I_c/ (m*R²)), которую мы назовем динамической, т.к. она проявляется только при вращении тел.

В общем случае момент инерции тела определяется следующим выражением:

I_c = γ * (m * R²) (20)

где:

γ – число, характеризующее степень инертности тел при их вращении вокруг центра инерции. Подставим (20) в (19) и получим иную формы записи второго закона Ньютона:

F = (1 + γ) * m * a_c (21)

где:

γ = I_c / m * R^2> 0.

Полученное выражение имеет привычную форму записи второго закона механики и отличается коэффициентом (1+γ), от которого существенно зависит ускорение центра масс (инерции) тел. Он наравне с инертной массой характеризует степень влияния пространственного распределения массы в телах на их инертность при вращении. Проведенные опыты свидетельствуют о том, что действие равных сил на тела, имеющие равные массы и размеры, но разное пространственное распределение массы, вызывает не равные линейные ускорения этих тел.

В замкнутых системах, содержащих два (или более) тела, имеющих разную степень инертности (1+γ), возможен дисбаланс внутренних сил (импульсов), который проявляется в виде самодвижения систем (движения за счет внутренних сил). Если степени инертности (1+γ) тел будут равны, то дисбаланс внутренних сил будет отсутствовать, а центр масс системы останется в покое.

При качении тел во время их разгона, тела приобретают линейное и угловое ускорения одновременно, и мы наблюдаем для тел равных по массе (весу) и размерам, разные (не равные) линейные и угловые ускорения от действия одной и той же силы. Это связано с тем, что у тел, имеющих разные пространственные распределения массы (вещества), относительно своего центра масс, появляется новое свойство – при ускоренном вращении проявляется их разная динамическая масса (Δm), и общая масса тела (m_общ = m + Δm) так же будет разной, например, при (l = R) и (F = const) для сплошного цилиндра:

Δm _спл = m * I_c / (m * R²) = (0,5 m * R² / (m * R²)) * m = 0,5m

и для полого цилиндра:

Δm_пол = (I_c / (m * R²)) * m = m

Понятно, что общие массы этих тел (m_общ = m + Δm) не равны:

m _общ^пол> m_общ^спл

Дополнительную инертность телу, при одновременном ускоренном поступательном движении и вращении тела, по сравнению с его поступательным движением придает динамическая масса:

Δm = m_общ – m.

Как известно из курса теоретической механики работа внешней силы над свободным телом в общем случае выражается следующим образом:

А = А_{пост +} А_вращ = F * x_c +F * l * φ (22)

где:

А_пост – работа силы F, затраченная на поступательное перемещению тела на расстояние Δx_c;

А_вращ – работа силы F, затраченная на поворот тела на угол φ;

φ – угол поворота тела;

x_c – линейное смещение тела за время действия силы F;

– плечо силы (F), линия действия которого не проходит через центр масс (инерции) тела.

Рис. 12.3.11

На рисунке (12.3.11) показаны два идентичных тела, на которые действуют равные силы, но имеющие разные линии действия. Положим, что сила F действует на тело через его центр масс (инерции). Тогда над телом совершается работа:

А = F * x_п (23)

Уравнение (22) можно записать как:

F*x_п = F * x_c + F * l * φ (24)

и продифференцировав его по времени, получаем уравнение мощностей:

F*v_п = F * v_c + F * l * ω (25)

где:

v_п – скорость поступательного движения тела, приобретенная в результате действия силы F через его центр масс (инерции);

v_c – скорость центра масс тела, полученная в результате действия силы F, линия действия которой не проходит через его центр масс (инерции);

ω – угловая скорость тела, полученная в результате действия силы F, линия действия которой не проходит через его центр масс (инерции).

Делим левую и правую части уравнения (25) на F и получаем:

v_п = v_c + l * ω (26)

и продифференцировав это уравнение по времени, получаем выражение:

a_п = а_с + l * ε (27)

Перемножив, левую и правую части этого выражения на (m), мы получим уравнение движения:

m * a_п = m *а_с + m * l *ε или F = F_c + m * l * ε (28)

Из выражения для мощностей (25) можно так же получить уравнение импульсов. Для этого вместо силы F подставим ее значение (a_п*m) в (25) и получим:

a_п * m * v_п = a_п * m * v_c + a_п * m * l * ω (29)

и далее сократим это выражение на a_п и получим уравнение импульсов:

m * v_п = m * v_c + m * l *ω = m * v_c + m * v_l (30)

Как видим импульс m*v_п тела, который придается силой F, с линией действия проходящей через его центр масс, явно не равен импульсу (m*v_c) (на величину m* l*ω) того же тела, на который подействовала та же сила F, но с линией действия не проходящей через его центр масс (плечо силы равно l).

Таким образом, имеем:

P_п = m * v_п ≠ Р_с = m * v_c,

т.е. закон сохранения импульса в данном случае не выполняется»

В работах Турышева приводится вывод уточненных формул второго и третьего законов Ньютона, закона сохранения импульса и закона сохранения энергии с учетом вращательного движения, совершаемого телами вращения при их качении во время линейного взаимодействия. Мы поддерживаем автора и его коллег по существу вопроса. Однако мы считаем, что нет никаких оснований заявлять о нарушении закона сохранения импульса, а также второго и третьего законов Ньютона.

Если допустить, что упомянутые фундаментальные законы сформулированы для общего случая взаимодействий материальных тел, их можно без каких-либо ограничений применять для любого частного случая взаимодействий с учетом особенностей этих взаимодействий. Уточнения, внесенные Турышевым, как раз и учитывают вращение массы и её пространственное распределение по объему вращающихся тел при их линейном взаимодействии в общем случае полного взаимодействия.

Заявлением о нарушении фундаментальных законов в безопорном движении можно добиться только дальнейшей конфронтации со сторонниками классической физики вместо стимулирования дальнейших совместных исследований в области динамики взаимодействия тел, о чем высказывает пожелания Турышев. Тем более что никаких нарушений в действительности не происходит. Начнем с закона сохранения импульса.

В работе Турышева получено следующее выражение для закона сохранения импульса: (mv_п = mv_с + m * l * ω). Уточненное выражение отличается от классического (mv_п = mv_с) только членом (m * l * ω), который учитывает импульс вращательного движения, образующийся при качении взаимодействующих тел вдоль линии их взаимодействия.

Сегодня сложно судить, что конкретно имел в виду Р. Декарт, формулируя закон сохранения импульса. Но, по нашему мнению, закон сохранения импульса по определению предполагает сохранение полного импульса всех движений, проявляющихся при взаимодействии физических тел. Это само собой разумеется, как и то, что суммарная энергия тел до взаимодействия равна их суммарной энергии после взаимодействия. Иначе закон сохранения полного импульса просто не имеет смысла, хотя Декарт может быть этого и не знал?

Современные же последователям Декарта, прекрасно понимающим, что полный импульс и полная энергия взаимодействия не ограничиваются только их линейным проявлением, не обязательно объявлять фундаментальные законы физики недействительными только на основании их исторически сложившегося неверного или неточного субъективного толкования и только для того чтобы обратить на это внимание научной общественности.

Распространение частного случая, который связан только с линейными взаимодействиями вдоль линии, проходящей через центр масс взаимодействующих тел, на полные взаимодействия вовсе не означает невыполнения закона сохранения импульса в природе, которое автоматически влечет за собой и невыполнение закона сохранения энергии. Это говорит только о том, что общие принципы закона сохранения импульса нельзя подменять его частными случаями ограниченными конкретными частными условиями.

Турышев признает, что в классической механике заложена возможность учитывать реакции тел вращения при их взаимодействии между собой вдоль линии, не проходящей через их центр масс: «Даже, аппарат традиционной механики давно позволяет учитывать при действии тел друг на друга их реакции, которые не соответствуют традиционной механике, но существуют в природе». Однако традиционной механике не соответствует не сама реакция тел вращения при их действии друг на друга, как пишет Турышев, а субъективные ошибки людей, которые традиционно неправильно применяют законы традиционной механики для описания этой реакции.

Противопоставлять друг другу частные случаи проявления одних и тех же законов природы как отдельные законы, противоречащие друг другу, по меньшей мере, не корректно. Турышев, например, вывел свои уточненные формулы только в рамках традиционной механики: «В данной работе, в рамках традиционной классической механики, будет показано что, возможно движение замкнутой механической системы за счет внутренних сил…». Честь ему за это, как говорится, и хвала. Однако уточненные формулы законов механики по признанию самого же автора получены на основе общих формулировок фундаментальных законов классической механики и не несут в себе никаких принципиальных несоответствий, требующих пересмотра существующих законов.

Закон сохранения импульса базируется на явлении инерции, втором и третьем законе Ньютона и на законе сохранения энергии. Чем большее количество элементарных носителей массы содержит физическое тело, тем меньшее ускорение, а значит и скорость получает каждая элементарная масса и физическое тело в целом под действием общей для всех взаимодействующих тел силы взаимодействия, которая определяется третьим законом Ньютона. При этом закон сохранения энергии указывает на неизменность суммарной энергии взаимодействующих тел до и после взаимодействия.

Из этих обстоятельств собственно и вытекает закон сохранения импульса. Ничего принципиально нового в эту схему уточненные Турышевым формулы не вносят. Экспериментаторы сделали только то, что и должны были сделать настоящие ученые, – кроме энергии поступательного перемещения учли в составе энергии взаимодействия энергию вращательного движения (А_пруж = F * x_c + F * l * φ), а в составе импульса движения учли импульс вращательного движения (mv_п = mv_с + m * l * ω). То же самое сделано и в отношении второго закона Ньютона, в котором учтено ускорение вращательного движения (F=m (a_c + l * ε)).

Аналогичное взаимодействие, при котором вращательное движение взаимодействующих тел может вносить дисбаланс в общую сумму импульсов линейного движения вдоль линии взаимодействия, описывается в работе «Теория и факты, о возможности „без опорного“ механического движения», г. Москва, май 2002 г. (http://nanoworld.org.ru/data/05/mail/suharev/article.htm) Ильи Сухарева. Автор, казалось бы, не намерен ниспровергать законы механического движения. Он пишет: «ЗАКОНЫ НЬЮТОНА и так же ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ остаются в новой теории неизменными и не подвергаются сомнению. По своей сути (что и будет доказано ниже), эти законы являются частными физическими закономерностями». Однако Сухарев все же не до конца последователен. Свой труд, в котором по сути дела речь идет об одном из дополнений к частному случаю проявления фундаментальных законов природы, Сухарев, тем не менее, считает – новой теорией и, таким образом, противоречит сам себе в том, что «ЗАКОНЫ НЬЮТОНА и так же ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ остаются в новой теории неизменными».