Автор книги: Александр Астахов
Жанр: Физика, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 36 (всего у книги 53 страниц)
Если складывать силы, приложенные к разным точкам тела, расположенным на разных радиусах от оси, то в общем случае сумма их моментов не равна моменту их суммы, т.к. суммарная сила может оказаться приложенной совсем в другой точке тела и совсем на другом расстоянии от оси симметрии, чем исходные силы. Именно так происходит в реальной действительности.
При воздействии на вращающееся тело возмущающих факторов, которые изменяют плоскость вращения и соответственно радиусы вращения отдельных частей тела в нём фактически проявляется множество разных сил на разных радиусах. Приведённые на рисунке (4.7.1.1) построения подтверждают этот факт, т. к. Ньютоновская и Эйлеровская динамика даже для симметричного диска дают одинаковый результат только в отдельных частных случаях. Рассмотрим это подробнее.
На рисунке (4.7.1.1а) показаны исходные силы (пусть для простоты они равны) моментов (М1) и (М2), а так же их сумма – момент (МЭ1), мы его назвали Эйлеровский, а также суммарные силы (Fсум1) и (-Fсум1) и их момент (Mн1), мы его назвали Ньтоновский. Причём всё выполнено строго по правилам классической динамики вращательного движения и динамики Ньютона соответственно. Графически понятный результат налицо. Следует пояснить только соотношение величин моментов (МЭ1) и (Mн1).
Очевидно, что суммарные силы (Fсум1) и (-Fсум1) определяются как удвоенная сила в направлении исходных сил (FM1) и (FM2) с каждой стороны (левой и правой), т.е. как сила (2FM1) или (2FM2), приложенная в рассматриваемом симметричном случае к центру линии, соединяющей исходные силы. Момент суммарных сил (Fсум1) и (-Fсум1) равен произведению (2FM1) или (2FM2) на их радиус. Можно видеть, что радиус суммарных сил равен:
Rсум = (√2) * rmax / 2
Тогда:
Mн1 = 2 * FM1 * √2 * rmax / 2 = 1,414 * FM1 (2) * rmax = 1,414 * М1 (2)
То есть (Mн1) в 1.414 раза больше каждого из моментов (М1) и (М2) в отдельности. При этом эйлеровская сумма моментов (М1) и (М2) в точности равна (Mн1), т.е. если (М1) и (М2) в соответствии с последним выражением принять за единицу, то:
МЭ = √ (М1 + М2) = 1,414 = Mн1
Таким образом, в данном конкретном случае мы получили точное совпадение динамики Эйлера (МЭ1) и динамики Ньютона (Mн1), что в данном конкретном частном случае подтверждает правило равенства суммы моментов и момента суммы.
Но если отдельные силы и их сумма действуют на разных радиусах, то величина Эйлеровского (МЭ1) и Ньютоновского (Mн1) моментов будет разной. При этом они по-прежнему и всегда будут лежать в плоскости, в которой расположены эти две оси симметрии, т.к. все силы действуют параллельно ей, но направление моментов (МЭ) и (Mн) может отличаться (см. Рис. Рис. 4.7.1.2б). Здесь мы не акцентируем внимание на величине моментов, т.к. их не совсем просто просчитать, но их различие по направлению очевидно, поскольку радиусы в общем случае могут быть разными.
Рис. 4.7.1.2
Суммарные вращения такие, как (МЭ1), так и (Mн1) будут неустойчивыми. Поскольку относительно каждого из суммарных моментов масса в начале вращения оказывается распределённой несимметрично относительно центра масс тела, то в дальнейшем моменты постепенно переместятся в центр вращающихся масс, т.е. они совпадут с динамической осью симметрии, что вполне естественно, т.к. вращательное движение абсолютно. Но в момент их образования Ньютон и Эйлер дают разный результат.
Теперь вернёмся к симметричному телу (диску), в котором так же можно увидеть несимметричные моменты (см. Рис. 4.7.1.1б). При появлении момента (M3) в третьей плоскости моменты (МЭ2) и (MН2) совпали только по величине, да и то только для симметричного диска. Для простоты силы (±FM3) третьего момента (M3) мы приложили в точке приложения сил (±Fсум1) Ньютоновского момента (Mн1). Однако на качественную картину это не влияет, т.к. для определения (МЭ2) и (Mн2) они одни и те же.
Результирующие моменты (МЭ2) и (Mн2), как частный случай, опять оказались равными по абсолютной величине, но их направления значительно различаются. Правда, в нашей примитивной изометрии трудно судить о правильности отображения направления вектора (Mн2). Но об этом всё же свидетельствует равенство углов между (-Fсум1) и (-Fсум2) и между (МЭ1) и (Mн2). На рисунке оно практически соблюдено (жёлтые сектора). Во всяком случае, ошибка не может превышать реальность в 2 раза. А в общем случае моменты (МЭ2) и (MН2) не совпадут ни по величине, ни по направлению.
Таким образом, главный вывод из приведённого анализа состоит в том, что никакой объёмной динамики вращательного движения, как и динамики плоского вращательного движения с переменным радиусом, что собственно одно и то же, в природе не существует. В конечном итоге динамика вращательного движения сводится к плоскому вращению с установившимся радиусом. Даже если это объёмное тело, то всё сводится к согласованным параллельным плоским вращениям его соответствующих сечений.
Понятия классической динамики вращательного движения изначально введены классической физикой при анализе плоского вращения без изменения положения оси симметрии и угловой скорости в пространстве. Причём в главе (3.5.) было показано, что они применимы только к динамике вращения с постоянным радиусом, который фактически является индивидуальным безразмерным коэффициентом, привязывающим классическую динамику вращения к базовой динамике Ньютона.
При неопределённом радиусе этот коэффициент (эта определённость) отсутствует, т.е. отсутствуют и сами угловые физические величины. Следовательно, такое вращательное движение не определено. В этом случае о динамике самого переходного процесса, который динамика вращательного движения принципиально не видит можно судить только по итогам сравнения начального и конечного установившегося вращения. И хотя в тему настоящей главы это не входит, попутно заметим, что это же, по всей видимости, является и причиной квантования микромира по радиусу орбит, из которого вытекает квантование и других параметров микромира.
Вращательное движение с постоянным радиусом абсолютно, т.к. оно осуществляется в собственной индивидуальной, т.е. абсолютной системе координат, привязанной к центру вращения и определяющейся постоянным радиусом. Это означает, что вращательные движения с разными радиусами, а также пространственно разделённые вращательные движения находятся в разных измерениях. Поэтому их одноимённые физические величины, хотя и имеют принципиально одинаковый физический смысл, но участвуют в разных физических процессах и, следовательно, не могут быть связаны общей динамикой. В единый процесс их может объединить только динамика Ньютона, без которой они могут быть определены только как кванты разных состояний.
Классическая физика распространила понятия динамики вращательного движения с постоянным радиусом на плоское вращение с изменяющимся радиусом и на объёмные вращения твёрдого тела относительно трёх главных осей. Тем самым она смешала в единой динамике одноимённые физические величины разных вращательных движений. Это привело к многочисленным противоречиям и парадоксам. Парадоксы и противоречия плоского вращения подробно описаны в главе 3.5. Но в классической динамике вращения твёрдого тела противоречий, связанных со смешением разных видов вращательного движения в единой динамике, ни сколько не меньше.
Игнорирование классической физикой переходного процесса преобразования видов вращательного движения по радиусу, не подчиняющегося законам вращательного движения, разрушает логическую грань в виде постоянного радиуса, установленную самой же классической физикой, в соответствии с которой вращательное движение выделяется в особый вид механического движения со своими собственными физическими величинами и законами динамики. В плоском вращении с изменяющимся радиусом это в частности привело к парадоксальному выводу о сохранении импульса вращательного движения там, где в отсутствие постоянного радиуса – вращательного движения собственно уже и нет.
Причём закон сохранения момента импульса в плоском вращении естественно не согласуется и с классической динамикой объёмного вращения, что можно наглядно показать на примере гироскопа. В прецессирующем гироскопе, так же, как и в плоском вращении с изменяющимся радиусом действует внешняя сила. Но её момент уравновешивается силами Кориолиса, т.е. для динамики в плоскости перпендикулярной плоскости прецессии внешний момент отсутствует. В плоскости прецессии так же нет никаких внешних моментов, т.к. они уравновешены в пределах каждого её цикла – нутации. Правда, как отмечалось выше, это равновесие осуществляется каждый раз на новом энергетическом уровне. Но классическая физика этот момент отрицает.
Это означает, что в гироскопе, так же, как и в плоском движении с изменяющимся радиусом в отсутствие поддерживающей силы внешние моменты формально, т.е. с точки зрения классической физики отсутствуют. Но тогда этот процесс изменения радиуса по направлению в соответствии с изменением плоскости вращения ничем не отличается от преобразования видов вращательного движения по абсолютной величине радиуса в плоском движении, в котором тангенциальные силы так же присутствуют в неявном виде или формально отсутствуют.
Следовательно, в соответствии с законом сохранения момента импульса полный момент импульса гироскопа должен оставаться постоянным. В классической же динамике гироскопа он получает приращение, на основе которого и определяется угловая скорость прецессии (см. выше классическое описание физического механизма движения гироскопа)! Вывод здесь может быть только один. Динамика вращательного движения с изменяющимся, как по абсолютной величине, так и по направлению плоскости вращения радиусом не подчиняется классической динамике Ньютона.
Правда, в объёмном движении гироскопа радиус изменяется не по абсолютной величине, а по направлению. Но в динамике Ньютона классическая физика эти понятия принципиально не различает и определяет их одним общим термином – приращение. Следовательно, с точки зрения динамики Ньютона в обоих случаях радиус ведёт себя одинаково, и в том и в другом случае он получает приращение.
Таким образом, классическая динамика вращательного движения отрицается самим фактом её применения к движению с изменяющимся по абсолютной величине или по плоскости вращения радиусом.
Рассмотрим ещё одно важное для динамики гироскопа противоречие классической динамики вращения твёрдого тела.
Из уравнений Эйлера следует, что возможно только такое свободное вращение тела, когда угловая скорость совпадает с одной из его центральных главных осей. Матвеев доказывает это на стр. 319. Но далее в этой же главе, применяя уравнения Эйлера к определению нутаций, Матвеев, противореча самому себе, показывает, что, если момент инерции (Ix = I1,), а (Iy = Iz = I2), то эти уравнения, имеют решения и для вращения относительно всех трёх главных центральных осей. Приведём курсивом эти решения:
Если (Ix = I1,), а (Iy = Iz = I2), то:
Ix * ωx / dt = 0
Iy * ωy / dt + (I1 – Iz) * ωx * ωz = 0
Iz * ωz / dt + (I2 – I1) * ωy * ωx = 0
Запишем второе и третье уравнения при условии (ωx = ω1 = const) в следующем виде:
dωy /dt + γ * ωz = 0
dωz / dt + γ * ωy = 0
где
γ = (I1 – I2) * ω1/I2
Эти уравнения имеют решение:
ωy = A * cos (γ * t)
ωz = A * sin (γ * t),
Тогда вектор угловой скорости (ω┴ = j * ωy + k * ωz), лежащий в плоскости (yz) вращается вокруг начала с круговой частотой (γ). При этом полная угловая скорость равна:
ω = j * ω1 + ω┴
Этот суммарный вектор движется вокруг оси (х) по поверхности конуса с углом (α) при вершине (tg α = ω┴/ ω1), т.е. полная угловая скорость не совпадает с осью симметрии тела – осью (х). Ось симметрии в свою очередь не остаётся неподвижной в пространстве. Она движется по поверхности конуса, ось которого неподвижна в пространстве, и совпадает с вектором полного момента импульса. Причём угловая скорость этого вращения также равна (γ).
Следовательно, полное движение таково (см. Рис. 4.7.1.3): плоскость, в которой лежат вектор угловой скорости (ω) и ось симметрии вращаются относительно неподвижного момента импульса с угловой скоростью (γ). Причём относительное положение (ω) и оси симметрии не меняется. Это движение называется нутацией. Амплитуда нутаций зависит от начальных условий, но частота её определяется только моментами инерции и угловой скоростью относительно оси симметрии. Тело может вращаться и без нутации, если его угловая скорость направлена строго по оси симметрии.
Мы попытались представить нутационное вращение Эйлера более наглядно и дополнили рисунок Матвеева (в оригинале Рис. 113, стр. 321) конусами вращения по описанию Матвеева, которые на его рисунке не обозначены (см. Рис. 4.7.1.3). Очень трудно в соответствии с определением вращательного движения образно увидеть одновременное существование сразу 4-х вращений одного и того же тела, которые следуют из приведенного решения. Их не видит собственно и сам автор, он говорит только о вращении треугольника, состоящего из сторон (ω, ωx, и ω┴).
Но что вращается относительно сторон этого треугольника из уравнений Эйлера определить невозможно, что подтверждает их физическую несостоятельность. Вместо вращения масс тела относительно осей координат в уравнениях Эйлера фактически вращаются сами вектора угловых скоростей, которые определяются вдоль этих осей через проекции вектора (L), в том числе и вектор угловой скорости полного вращения (см. Рис. 4.7.1.3).
А вот угловой скорости вдоль главного, полного, а значит в конечном итоге и единственного суммарного момента импульса, определяющего в динамике вращательного движения реальное суммарное вращение всех масс тела, у Эйлера собственно и нет! Полная угловая скорость (ω = j * ω1 + ω┴) проходит у Эйлера в точном соответствии с векторной геометрией, но в абсолютно необъяснимом для вращательного движения месте тела. Это ещё один абсурд классической динамики вращения твёрдого тела.
Таким образом, уравнения Эйлера, в которых по какому-то недоразумению классической физики в единое целое соединены одноимённые понятия, но принадлежащие динамике разных вращательных движений, и осуществлена подмена понятий динамики Ньютона, не отражают реальное вращательное движение твёрдого тела. Общей динамики разных вращательных движений определяющихся разными радиусами и разными плоскостями вращения не может быть в принципе.
Далее Матвеев пишет (выделено жирным шрифтом), что тело может вращаться без нутаций, при этом его угловая скорость направлена строго по оси симметрии. Остаётся добавить, что это единственно возможное вращение свободного тела. И наоборот, если есть нутации, т.е. если угловая скорость, ось симметрии и момент импульса не совпадают, то такое движение не свободное (как минимум оно неустановившееся).
Но угловые скорости нутации были получены из уравнений Эйлера в предположении, что тело, изображённое на (Рис. 4.7.1.3) вращается в отсутствие внешних сил, а значит и моментов, т.к. в приведённом выводе моменты в уравнениях Эйлера приравнены к нулю. Это означает, что тело должно вращаться свободно. Однако сами нутации свидетельствуют о несвободном движении тела. Закреплённый конец тела просто обязан порождать внешние силы, т.к. это внешнее закрепление.
Таким образом, решая уравнения для свободного тела, классическая физика в конечном итоге получила несвободное тело и нутации! Это так же одно из многочисленных противоречий классической динамики вращательного движения.
Из решений уравнений Эйлера следует, что нутация – это движение оси симметрии вращающегося тела вокруг неподвижного в пространстве вектора полного момента импульса. Однако, как следует из приведённого выше описания физического механизма образования прецессии и опытных данных движения гироскопа классический полный момент импульса гироскопа не может оставаться неподвижным.
Основной момент импульса такого тела прецессирует вместе с телом. Причём в колебаниях относительно средней линии прецессии участвует не только геометрическая ось симметрии (фигуры) гироскопа, но и его основной момент импульса. А поскольку основной момент импульса гироскопа значительно больше момента импульса его прецессии, то по классическим понятиям, допускающим векторное сложение моментов, вместе с основным моментом практически где-то рядом с ним путешествует и полный момент импульса.
Таким образом, классическая теория динамики вращательного движения твёрдого тела расходится с реальной действительностью, т.к. она не учитывает реальные силы образования нового вращения, в том числе и силы Кориолиса. Да и вообще она не подается никакой нормальной логике! Движение, изображённое на рисунке (4.7.1.3) больше похоже не на колебания нутации, как циклов прецессии, а на саму прецессию. Но и это не так. Прецессия гироскопа по классическим же представлениям предполагает вращение основного момента импульса по траектории прецессии, а у Эйлера на рисунке (4.7.1.3) циклы прецессии – нутации есть, а самой прецессии нет.
Причём и момент импульса собственного (основного) вращения никуда не вращается, т.к. это не вопрос динамики вращательного движения. Момент импульса основного вращения только показывает готовое основное вращение гироскопа, которое устанавливается в каждом цикле прецессии – нутации. Поэтому классическая физика отмечает эту «телепортацию», как отсутствие инерционности прецессии. Тем не менее, вращение на рисунке (4.7.1.3) не соответствует и классическим представлениям о прецессии.
Уравнения же Эйлера в общем случае не могут отражать реальную динамику вращения твёрдого тела, особенно если тело сложной пространственной конфигурации, т.е. несимметричное. В таком движении по мгновенным значениям моментов импульса обратно-криволинейного движения очень сложно определить траекторию его полного момента.
Математика рождена физикой. Поэтому физические корни математики иногда в некоторых частных случаях дают правильный результат даже при её бездумном применении (см. Рис. 4.7.1.1). Но в сложных случаях уравнения Эйлера вряд ли имеют физически правильные решения, т.к. в этих случаях движение твёрдого тела больше соответствует произвольному криволинейному движению его отдельных частей, которое динамикой вращательного движения не определяется. С этой задачей справится только динамика Ньютона.
Единственным случаем, в котором переходный процесс практически не вносит заметных искажений в динамику вращательного движения разных вращений на макроуровне, является гироскоп. Отличительной особенностью движения гироскопа является его очень быстрое вращение относительно главной оси симметрии и в связи с этим большая величина его кинетической энергии.
При этом для сравнительно малых внешних воздействий процесс преобразования основного движения в новое вращение и разрушение основного вращения значительно растягивается во времени, а переходный процесс практически переходит на микроуровень. Это позволяет в некотором приближении рассматривать прецессию и основное вращение гироскопа в своих плоскостях в рамках динамики вращательного движения с постоянным радиусом, но только каждое в отдельности. Это так же некое подобие квантования единого Ньютоновского процесса на разные вращения.
4.8 Куда и почему вращается вода в воронках и воздушные вихри в атмосфере
На сайте интересnik! есть статья, в которой утверждается, что в северном полушарии водяные воронки закручиваются в правую сторону, а в южном полушарии – в левую. Автор объясняет это силами Кориолиса.
Но к статье есть комментарий, автор которого утверждает, что за счёт сил Кориолиса направление вращения воронок должно осуществляться в другую сторону от указанного в статье: «Логично, что по законам сил, выявленных Кориолисом, одно от другого отталкивается… – значит, не нужно быть космонавтом, чтобы в математическом и логическом понимании изобразить схему: «Со стороны Северного полюса Земля вращается ПО-часовой – следовательно, «отталкивающие» это вращение силы должны вращаться ПРОТИВ – и зеркально для Южного полушария».
Однако на наш взгляд, оба респондента, которые выражают разное мнение примерно одинакового количества людей с каждой стороны, не правы. Износ рельсов и берегов это явление, действительно связанное с силой Кориолиса, а закручивание воздушных масс и воды это совсем другое явление.
Как известно сила Кориолиса не зависит от величины радиуса. Поэтому на все точки радиального потока воздуха или воды действует абсолютно одинаковая сила Кориолиса (см. Рис. 1), которая в силу этого обстоятельства не может закручивать радиальный поток. Она способствует лишь размыванию берегов и износу рельсов, т.к. для этого важен сам факт силового контакта берегов с водой, а рельсов с поездом.
А вот закручивание воздушных вихрей и воды в воронках осуществляет не сила Кориолиса, одинаковая по всей длине потока, а разная скорость точек потока в зависимости от широты местности. Причём невозмущённые массы вообще не испытывают никаких закручивающих сил, т.к. они равномерно вращаются вместе с Землёй относительно одной и той же оси вращения, проходящей через полюса Земли.
Только оторвавшись по каким-либо причинам от Земли, поток воздуха или воды может начать самостоятельное вращение относительно своего собственного центра вращения по принципу вращения брошенной палки после её отрыва от руки. При этом направление вращения задаёт бросающая рука.
То же самое происходит и с потоками воды или воздуха, оторвавшимися от бросающей их руки – подстилающейся поверхности Земли под потоком. В северном полушарии (СП) эти потоки будут вращаться, как и сама Земля против часовой стрелки, т.е. влево, если смотреть сверху или со стороны северного полюса. Соответственно в Южном полушарии (ЮП) со стороны южного полюса вращение будет наблюдаться по часовой стрелке.
Связь с задающей вращение поверхностью Земли ослабляется с увеличением расстояния до неё. Поэтому закручивание воздушных вихрей начинается на высоте, а закручивание воды у поверхности. В мелких ваннах, в которых проводят опыты по закручиванию воды, связь с ванной ослабляется за счёт слива нижнего слоя воды.
Естественно, что при освобождении связи с задающей вращение Землёй оторвавшиеся массы начинают вращаться самостоятельно в прежнем направлении, но уже относительно своих центров вращения. Причём это вращение не зависит от движения масс относительно меридиана. Вращаться могут и изначально неподвижные относительно подстилающейся поверхности массы. Естественно, что при этом никакие силы Кориолиса на неподвижные в радиальном отношении массы не действуют.
Автор указанной выше статьи, на наш взгляд, неправильно указывает стороны вращения воронок с точки зрения задающего вращения Земли. А его комментатор не правильно указывает на направление самого вращения Земли, которая вращается с запада на восток, а не вправо со стороны северного полюса, как говорит комментатор, т.е. фактически с востока на запад.
Зато он, на наш взгляд, правильно отмечает направление вращения воды и вихрей, связывая его с отталкивающими силами Кориолиса. Однако силы Кориолиса, не создающие момент сил здесь не причём. К тому же фиктивные силы Кориолиса не могут ничего отталкивать. Отталкивать массы по направлению вращения Земли могут только поддерживающие силы, которые действуют со стороны собственных масс Земли.
Итак, если мы правильно выяснили, то силы Кориолиса непричастны к образованию основных вихрей – циклонов и антициклонов (за исключением отдельных частных случаев и то косвенно). Осталось уточнить про крутые берега и изношенные рельсы, к которым сила Кориолиса уж точно причастна. Практически у всех авторов в этом вопросе наблюдается полная путаница.
Правые и левые рельсы ж.д. пути, а так же берега рек определяются по ходу движения поезда и воды в реке соответственно. Следовательно, в зависимости от направления движения поезда и рек их правые стороны в любом полушарии могут стать левыми и наоборот. Поэтому правильнее говорить, что в обоих полушариях изнашиваются не правые, а восточные рельсы, а у рек круче не правые, а восточные берега, независимо от направления потока, т.к. запад и восток для всех полушарий одинаковые.
В версию образования воздушных вихрей за счёт вращения Земли, т.е. в сторону её вращения без какого-либо участия сил Кориолиса, хорошо вписываются только циклоны, в центре которых давление пониженное (Н), а направление их вращения в северном полушарии (СП) левое (против часовой стрелки).
В антициклоне казалось бы должно происходить всё то же самое. Мы полагаем, что на начальном этапе образования антициклона всё именно так и происходит. Но в дальнейшем он, по-видимому, перекручивается в обратную сторону против задающего вращения Земли, т.е. в СП вправо (по часовой стрелке). Поясним это на рисунке (см. Рис. 8.1).
Рис. 8.1
На наш взгляд перекручивание циклона в антициклон связано с размерами оторвавшейся области воздушных масс.
Как мы отмечали выше, скорость концов палки в свободном полёте постепенно выравнивается относительно её центра масс. Если отрывается достаточно компактная область с пониженным давлением в центре, образуется обычный циклон с одинаковой скоростью вращения его диаметрально противоположных областей.
Даже если давление в оторвавшейся области высокое, она в любом случае закручивается по вращению Земли. При этом за счёт центробежной силы высокое давление в центральной области такого вихря постепенно понижается. Этому же способствуют растекающиеся от центра воздушные массы за счёт изначального высокого давления в центре такого вихря. В результате образуется обычный циклон с пониженным давлением в центре.
Если же начинает закручиваться в сторону вращения Земли большая область оторвавшихся воздушных масс, она может перекрутиться в антициклон. Происходит это следующим образом.
Сначала вся область закручивается, как обычный циклон. Но большая «палка», равная диаметру оторвавшейся области, разделяется на две «палки», равные радиусу оторвавшейся области (см. Рис. 1). При этом каждая малая «палка» начинает закручиваться самостоятельно, в результате чего внутренние концы малых палок движутся к центру с тангенциальной скоростью, противоположной скорости внешних масс.
Таким образом, вблизи центра вихрь перекручивается в сторону, противоположную вращению Земли и изначального вращения наружного вихря.
При этом давление потоков внешней части сложного вихря, которые продолжают перекручиваться в антициклон, не позволяет центробежным силам сильно расширить внутренний вихрь, как это происходит в обычном циклоне, и вновь создать в центре пониженное давление. Получается антициклон.
Циклон же умеренных размеров не перекручивается в антициклон, т.к. в связи с относительно малым расстоянием от периферии до центра его малые палки-потоки не успевают развернуться относительно центра в обратную сторону. При этом они устремляются к центру с тангенциальной скоростью, совпадающей по направлению с закручиванием основных масс.
Из приведённого механизма образования циклонов из антициклонов следует, что «антициклоны как бы преследуют циклоны», как выражается официальная наука. Трудно сказать кто кого преследует, но, как показано выше, из циклона может получиться антициклон. Не исключено, что слабый антициклон может вновь перекрутиться в циклон за счёт своих внешних масс при их постепенном сжатии.
Возможно мы в чём-то и ошибаемся, но на наш взгляд это единственное разумное объяснение образования левых и правых вихрей в атмосфере. Силы Кориолиса на это не способны.
Во-первых, как отмечалось выше, одинаковые по всей длине меридиана силы не создают вращающий момент.
Во-вторых, фиктивные силы не создают ускорение в своём направлении, т.е. они вообще не способны что-либо двигать.
В-третьих, практически всех теоретиков, объясняющих вращение вихрей силами Кориолиса, вводит в заблуждение тот факт, что движение тел вдоль прямой линии меридиана в НСО, связанной с Землёй, в неподвижной ИСО видится, как кривая линия, что якобы и создаёт необходимый для вращения момент. Однако в реальной действительности вращение вихрей зарождается именно в НСО, в которой нет этого видимого искривления. Оно может наблюдаться только после того, как закручивание уже произошло.
***
Читателям этого материала особенно тем, кто ищет официальные научные данные о вихрях воды и воздуха на Земле, следует помнить, что это только наше частное мнение. Поэтому следует подойти к нему аналитически. Хотя из официальной науки вы не почерпнёте на эту тему ничего вразумительного, кроме внешнего описания явления и краткого упоминания о якобы причастности к этому явлению сил Кориолиса.
Конкретного механизма действия сил Кориолиса при образовании циклонов и антициклонов в официальных материалах нет, как собственно нет и объяснения механизма явления Кориолиса в самой классической физике. Хотя не оставляет сомнений, что кинематика вихрей изучена наукой достаточно подробно.
Вот, что пишет, например, сайт priroda.inc Что такое циклон и антициклон?
(Для того чтобы показать традиционную абсурдность официального изложения, мы прокомментируем некоторые моменты синим уменьшенным шрифтом в скобках).
Итак, читаем:
«Чтобы понять, что такое антициклон, нужно понимать, что такое циклон. Это область пониженного давления в атмосфере с минимальным показателем в центре. Его порождают два воздушных потока, имеющие разную температуру. Очень благоприятные условия для их образования создаются в фронтах. В циклоне воздух движется от его краев, где давление более высокое, к центру с низким давлением. В центре воздух будто бы выбрасывается вверх, что дает возможность образованию восходящих потоков.
По тому, как движется воздух в циклоне, легко можно определить, в каком именно полушарии он образовался. Если его направление совпадает с движением часовой стрелке, то это определенно Южное полушарие, если же против это Северное полушарие. Циклоны провоцируют такие погодные явления, как скопление облачных масс, сильные осадки, ветер и перепады температуры.
Область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре – это есть антициклон. Давление на его краях более низкое, что позволяет воздуху устремляться от центра к периферии. Воздух, находящийся в центре, постоянно спускается и расходится к краям антициклона. Так образуются нисходящие потоки.
Антициклон является противоположностью циклону еще и потому, что в Северном полушарии он следует за часовой стрелкой, в Южном идет против нее.
Перечитав всю вышеизложенную информацию, с уверенностью можно сказать, что такое антициклон. (Непонятно, а где же роль сил Кориолиса в этом описании? Без описания роли сил Кориолиса или другой причины образования циклона и антициклона никакой уверенности в том, что вы знаете, что такое антициклон не может быть в принципе!)
Правообладателям!
Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.