Закон в физике: новый вид движения позволит путешествовать на космических аппаратах от одной звезды к другой - Как движение Земли влияет на погоду, приливы и отливы
" Наука совершенствуется опытом " Фрэнсис Бэкон
(1561 - 1626)
Все существующие космические летательные аппараты передвигаются за счет инерции, приобретенной от возгорания горючего. При выходе газов из турбины аппарат получает скорость. На Земле вся передвижная техника отталкивается от чего-то: поверхности земли, воды, воздуха. К примеру, когда машина буксует, она не может сдвинуться с места, потому что отсутствует сцепление с землей. Вертолет, чтобы взлететь вверх, толкает воздух вниз. Корабли отталкивают винтом воду назад, чтобы передвигаться вперед. Если руководствоваться Законом сохранения количества движения, получается, что ничто и никто не может передвигаться, пока не получит толчок извне или сам не оттолкнется от чего-то. Проведенные эксперименты доказывают новую закономерность: можно получить толчок, не отталкиваясь от чего-то. Данное утверждение идет в противоречие с общепринятым Законом сохранения количества движения. На базе нового закона можно сконструировать космические летательные аппараты, питающиеся не за счет обычного топлива, и которые будут передвигаться принципиально новым способом. Для осуществления конструкции таких летательных аппаратов необходимы правильные расчеты, которые должны проводиться в соответствии с данным физическим феноменом.
Существует мнение: физика - фундаментальная наука, все законы доказаны и изложены в учебниках по физике, в них нельзя усомниться, исправить и дополнить. Находятся люди, которые в какой-то момент осознают факт ограниченности нашей осведомленности в каком-либо разделе науки. Они обнаруживают "белые пятна", пытаясь объяснить то, что до сих пор не было объяснено.
Например, наука не может дать ответ, почему пуля, по сравнению с ружьем, получает так много энергии от возгорания пороха в стволе. Ученые считают, что этот физический феномен подчиняется Закону импульса, но не подчиняется Закону сохранения энергии. Открыта новая закономерность, которая дает объяснение этому физическому феномену.
Благодаря тому, что мы включили в формулу Закона сохранения импульса время, мы смогли подсчитать то, что раньше по законам физики подсчитать было невозможно.
Если исследовать феномен с ружьем, то заметим следующее: человек, который выстрелил из ружья, испытал лишь толчок в плечо, а человек, в которого стреляли, получил очень сильный удар или его с большой силой отбросило. По Закону сохранения количества движения (Закону импульса) при стрельбе обоих должно ударить или отбросить одинаково, потому что на них не действует никакая сила извне.
Предлагается конкретный способ, который решает проблему и дает объяснение этому феномену.
С помощью устройства можно продемонстрировать на практике, почему две разные массы набирают разные количества энергии от воздействия одной и той же силы. Это изобретение делает возможным обоснование нового закона в физике.
Мы предлагаем устройство, с помощью которого можно выполнить несколько экспериментов для измерения кинетической энергии объектов - шаров с разными массами и может быть использовано в физических лабораториях для подробного объяснения законов физики (например, феномена с ружьем).
Сущность изобретения состоит в том, чтобы раскрыть содержание Закона сохранения количества движения (Закона импульса). Ведь законы физики для того и открываются, чтобы люди получали более полное представление о природе.
Это изобретение преследует цель продемонстрировать на практике с помощью устройства физический феномен, который дает объяснение, почему пуля, по сравнению с ружьем, получает так много энергии от возгорания пороха в стволе.
Как же выглядит данное устройство?
Устройство (фигура 1) состоит из корпуса 1. В корпусе 1 установлены пружина 2 и пружина 3, к ним привязана нитка 4, возле пружины 2 в подвешенном состоянии находится шар 5, возле пружины 3 в подвешенном состоянии находится шар 6, а в нижней части корпуса 1 находится тележка 7.
![](/images/image007-230.jpg)
Проводим первый эксперимент: пружина 2 и пружина 3, одинаковые в сопротивлениях и размерах, сжимаются с помощью нитки 4. Возле пружины 2 находится шар 5 (масса 200 гр.), а возле пружины 3 находится шар 6 (масса 100 гр). Когда нитка 4 отрезается ножницами, пружина 2 и пружина 3 разжимаются. Пружина 2 и пружина 3 при разжимании выталкивают шар 5 и шар 6, впоследствии оба шара набирают кинетическую энергию и ударяют тележку 7. Мы видим, что шар 6 с массой 100 гр ударил первым в тележку 7 (смотрите фигуру -2). Шар с меньшей массой набирает скорость за более короткий промежуток времени, чем более тяжелый шар.
![](/images/image008-210.jpg)
Когда проводим первый эксперимент, мы знаем, что потенциальные энергии пружин 2 и 3 равны, потому что их размеры идентичны и сжаты они одинаково и, соответственно, кинетические энергии шаров одинаковы. Различно только время передачи энергии от пружины шарам. Мы знаем, что маленький шар 6 с массой 100 гр. первым ударил тележку 7, это доказывает, что пружина 3 быстрее передала свою энергию маленькому шару. Из этого следует, Что физические тела с разными массами приобретают кинетическую энергию одинаковой величины за разные промежутки времени от одной и той же силы.
m1 > m2 ----- (m1 - шар 5 с массой 200 гр., m2 - шар 6 с массой 100 гр.)
Tm1 > tm2 ---- (время передачи энергии шарам от пружин).
Wk m1 = wk m2 --(кинетическая энергия шаров).
Далее изменяем конструкцию устройства, а именно, добавляем третью пружину.
Устройство (фигура - 3) состоит из корпуса 1, в котором установлены пружина 2 и пружина 3, подвешены шар 5, пружина 7 и шар 6, а в нижней части корпуса 1 находятся индикаторы 8 и 9. Нитка 4 фиксирует пружину 7 в сжатом состоянии.
![](/images/image009-174.jpg)
С помощью этого устройства проводим второй эксперимент: пружина 7 сжата с помощью нитки 4, справа и слева от пружины расположены два шара 5 и 6 с разными массами. Шар 5 имеет массу 200 гр., а шар 6 имеет массу 100 гр. Когда отрезается нитка 4, пружина 7 распрямляется и выталкивает шары 5 и 6 в противоположные стороны. Шар 5 при ударе в пружину 2 сжимает ее, и шар 6 при ударе в пружину 3 тоже ее сжимает. Пружины 2 и 3 одинаковы в сопротивлениях и размерах. С помощью указателей 8 и 9 узнаем кинетическую энергию шаров 5 и 6, которые получили толчок от пружины 7 (смотрите фигуру - 4, которая демонстрирует эксперимент в динамике).
![](/images/image010-150.jpg)
После проведения второго эксперимента видим, что шар 6 с массой 100 гр. сжимает пружину сильнее, чем шар 5 с массой 200 гр. Это происходит потому, что объект с меньшей массой (шар 6 с массой 100гр.) приобретает быстрее кинетическую энергию от пружины 7, чем объект с большей массой (шар 5 с массой 200 гр.). Приходим к выводу: объект с меньшей массой нуждается в более коротком промежутке времени для приобретения кинетической энергии. Пружина 7 находится между шарами 5 и 6, при распрямлении она передает потенциальную энергию шарам в одно и то же время. В таком случае шар с меньшей массой за тот же промежуток времени приобретает больше кинетической энергии.
Из этого следует, Что физические тела с разными массами приобретают кинетическую энергию разной величины за одинаковый промежуток времени при воздействии на них одной и той же силы.
M1 > m2 - (Масса шара 1 больше массы шара 2). tm1 = tm2 - (равные промежутки времени передачи энергии обоим шарам от пружины). wkm1 < wkm2 - (кинетическая энергия шара 1 меньше кинетической энергии шара 2).
Для большей ясности продемонстрируем этот феномен с помощью фигуры - 5.
![](/images/image011-123.jpg)
Пружина 2 сжата с помощью нитки 3. Когда отрезаем нитку 3, пружина 2 отталкивает шары 4 и 5 в противоположные стороны. Фигура - 6 демонстрирует эксперимент в динамике.
![](/images/image012-112.jpg)
Если руководствоваться Законом сохранения количества движения, то получается, что выталкиваемые шары 4 и 5 должны получать одинаковый импульс, чтобы сохранился центр системы. Для примера: шар 4 с массой 100 гр. получил скорость 10 м/с (M2v2), а шар 5 с массой 200 гр. получил скорость 5 м/с (M1v1 ). Шары 4 и 5 получают одинаковый импульс от пружины 2 M1v1 = m2v2 .
Если руководствоваться формулой кинетической энергии
![](/images/image013-99.jpg)
То шар 4 с массой 100 гр. получает кинетическую энергию от пружины 2 (Фигура - 6)
![](/images/image014-451.png)
А шар 5 с массой 200 гр. получает от той же пружины кинетическую энергию в два раза меньше (Фигура - 6).
![](/images/image015-425.png)
К примеру, пружина 2 в фигуре - 5 в сжатом состоянии имела потенциальную энергию 7,5 дж. После ее выпрямления, если исключить потери, шар 4 получил 5 дж., а шар 5 получил 2,5 дж. Шар 4 c массой 100гр. получил кинетическую энергию в два раза больше, чем шар 5 с массой 200 гр.
Фигура-7 демонстрирует, что при ударе шаров о пружины их сжимает по-разному и, соответственно, энергия в пружинах тоже разная.
Фигура -7
![](/images/image016-75.jpg)
Смысл этого явления становится ясным, если сравнить фигуру - 7 и фигуру -8. В фигуре -7 мы видим: шары 4 и 5 при получении одинаковых импульсов имеют разные кинетические энергии и за одинаковый промежуток времени сжимают по-разному пружины потому, что тележка неподвижна. Если рассмотреть фигуру - 8, где тележка легко передвигается, обе пружины, которые прикреплены к тележке, во время сжатия стремятся уравнять свои сопротивления, и заставляют тележку двигаться. Фигура - 8 демонстрирует, что тележка смещается в направлении более сильного удара, полученного от более легкого шара. Хотя шары имеют одинаковый импульс, но из-за того, что они имеют разные кинетические энергии и выполняют разные работы, центр системы меняет свое положение. Тележка находится в закрытой системе, так как извне не действует никакая сила.
Данный эксперимент помогает понять феномен с ружьем: почему в момент стрельбы пуля приобретает больше кинетической энергии по сравнению с ружьем? У автомата Калашникова пуля при выходе из ствола имеет кинетическую энергию равную 2020 дж., а сам автомат имеет кинетическую энергию равную 5 дж. Разница двух энергий составляет 2015 дж.
Смотрите фигуру - 9.
![](/images/image017-408.png)
M1v1 (импульс пули) = кинетической энергии в 2020 дж.
M2v2 (импульс автомата) = кинетической энергии в 5 дж.
Пуля и ружье во время выстрела получают одинаковый импульс M1v1 = m2v2, в дальнейшем обе массы имеют разные кинетические энергии и способны выполнять разные работы, и впоследствии при столкновении с другими объектами центр системы меняется. Пуля со своей кинетической энергией при столкновении с объектом отбросит его дальше, чем ружье. Человек, который выстрелил из ружья, и человек, в которого стреляли, находятся в замкнутой системе, так как извне не воздействует никакая сила. За счет энергии, сформировавшейся в ружье, одного человека ударило сильнее, а второго меньше. Если руководствоваться Законом сохранения количества движения (Законом импульса) обоих должно ударить одинаково, чтобы и тот, и другой человек сместились одинаково от центра системы.
В результате проведенных экспериментов становится очевидным, что действие Закона сохранения количества движения (Закона импульса ) имеет место до тех пор, пока объекты, получившие одинаковый импульс, не сталкиваются с другими объектами. Закон утверждает, что взаимодействие тел, составляющих замкнутую систему, приводит только к обмену количествами движения между этими телами, но не может изменить движения системы как целого: при любом взаимодействии между телами, образующими замкнутую систему, скорость движения центра инерции не изменяется.
Но эксперимент доказывает противоположное: центр системы меняется.
Похожие статьи
-
Устройство выглядит так: на корпусе 1 установлен двигатель 2, который работает от электричества и управляется пультом 3. Пульт 3 выполняет функцию...
-
В чем смысл открытого физического феномена? - Как движение Земли влияет на погоду, приливы и отливы
Представьте себе два груза из стали в форме шара, больший шар имеет массу 2 кг., а меньший шар имеет массу 1 кг. Если поднять шар 1, который имеет массу...
-
Астрологи утверждают, что звезды влияют на психологию и характеры людей, в соответствии с этим выделяются 12 зодиакальных типов, на каждый из которых...
-
Приведем наглядный пример с автомобилем, который то увеличивает, то уменьшает скорость. Это позволяет нам провести некоторую аналогию с изменением...
-
Новый закон в астрономии - Как движение Земли влияет на погоду, приливы и отливы
Изучая историю научных открытий, можно убедиться в том, что сильна та теория, которая опирается на эксперименты. " Только опыт дает истинный ответ " -...
-
Закон сохранения механической энергии на протяжении многих лет объявляется абсолютным. В соответствии с Законом сохранения механической энергии проведено...
-
Погода на завтра - что может быть актуальнее для каждого из нас. Мы можем без особого внимания прослушать программу новостей, но как только начинают...
-
" Наука не является, и никогда не будет являться законченной книгой " - эти слова Эйнштейна как нельзя лучше предваряют нашу первую главу. В свое время...
-
Нецентральность гравитационного поля Земли - Возмущенное движение космического аппарата
Возмущенный движение гравитационный орбита При решении ограниченной задачи двух тел Земля представляется шаром со сферическим распределением плотности. В...
-
Уравнения движения относительно центра масс МКА При рассмотрении движения относительно ЦМ КА используют уравнения Эйлера: JXWX + (JZ-JY)wYWZ = MXy + MXв...
-
В данной работе проводится исследование движения центра масс МКА под действием различных возмущающих ускорений (от нецентральности гравитационного поля...
-
Математическое описание модели Модель "Radiocity" Расчет излучения в результате переотражения элементами космического аппарата друг на друга выполнятся с...
-
Закон Всемирного тяготения - Законы движения небесных тел и строение Солнечной системы
Законы Кеплера прекрасно описывали наблюдаемое движение планет, но не вскрывали причин, приводящих к такому движению (напр. вполне можно было считать,...
-
Исследование зависимости энергетики поддержания гало-орбиты от места и направления исполнения импульса Суммарный импульс, затрачиваемый на коррекции для...
-
Масса топлива, необходимого для проведения коррекции траектории рассчитывается по формуле Циолковского: M = m0(1 - e-DVк/W) M0 = 597 кг - начальная масса...
-
1) Возмущающееся ускорение, вызванное нецентральностью гравитационного поля Земли. Рассмотрим потенциал поля притяжения Земли. При точном расчете...
-
Метод оскулирующих элементов - Возмущенное движение космического аппарата
Метод оскулирующих элементов сводится к тому, что исследование возмущенной траектории КА может быть сведено к анализу совокупности невозмущенных...
-
Уравнения движения МКА Рассмотрим невозмущенное движение материальных точек М и m в некоторой инерциальной системе координат. Движение совершается под...
-
Стратегиям удержания КА на ограниченных орбитах (гало-орбитах, орбитах Лиссажу и прочих) посвящены многие статьи. В данном разделе приведены краткие...
-
Точками либрации в ограниченной задаче трех тел, описывающей движение тела малой массы в гравитационном поле, создаваемом двумя массивными телами,...
-
Решение актуальных задач управления с течением времени нуждается в поиске и разработке все более новых теоретических и подтвержденных на практике методов...
-
Введение - Космический аппарат
Точками либрации в ограниченной задаче трех тел, описывающей движение тела малой массы в гравитационном поле, создаваемом двумя массивными телами,...
-
Заключение - Космический аппарат
В работе была разработана методика расчета гало-орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. Для расчета начальной скорости КА и величин...
-
4.1 Введение В предыдущих главах было подробно изучено промежуточное движение искусственного спутника. Была рассмотрена качественная картина движения,...
-
В рамках данной работы производился расчет параметров отлетного вектора при заданных ограничениях на геометрию орбиты. С учетом заданных характеристик Az...
-
В работе была разработана методика расчета гало-орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. Для расчета начальной скорости КА и величин...
-
Здесь рассматривается межорбитальная транспортная система по своему построению аналогичная той, что исследована в работах [1, 2], однако дополнительно...
-
Астрофизика (физика звезд на поздней стадии эволюции) - Еще раз о Мироустройстве
Из выступления директора Государственного астрономического ин-та им. Штейнберга, академика РАН, профессора, Черепащук. Черные Дыры, Кротовые Норы, Темная...
-
Стратегиям удержания КА на ограниченных орбитах (гало-орбитах, орбитах Лиссажу и прочих) посвящены многие статьи. В данном разделе приведены краткие...
-
Законы Кеплера. - Строение Солнечной системы
Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века. Это стало возможным...
-
Покажем, что для любой классической системы, обладающей центральной симметрией и заданной энергией, существует такая метрика, что действие системы будет...
-
Направление неустойчивости является направлением, исполнение импульса в котором наиболее эффективно. На основе методики, изложенной в разделе 4, был...
-
Лунная поверхность места посадки моделируется как плоскость и импортируется в формат STL как дискретизованная поверхность. Модель космического аппарата...
-
Направление неустойчивости является направлением, исполнение импульса в котором наиболее эффективно. На основе методики, изложенной в разделе 4, был...
-
Для моделирования движения КА на гало-орбите был разработан сценарий в пакете GMAT. Он позволяет моделировать движение КА по ограниченной орбите с...
-
Возмущенное движение - Возмущенное движение космического аппарата
Описание и изучение орбит КА на основе решения ограниченной задачи двух тел является лишь первым этапом при определении реальных движений тел любой...
-
Введение Помимо несферичности Земли, притяжения Луны и Солнца, сопротивления атмосферы и светового давления на движение спутника действует целый ряд...
-
Необходимо расположить экран дисплея немного выше уровня глаз. Это создаст разгрузку тех групп окологлазных мышц, которые наиболее напряжены при обычном...
-
Анализ вредных факторов - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)
Нормальная и безопасная работа инженера-программиста за экраном дисплея во многом зависит от того, в какой мере условия его работы соответствуют...
-
Для моделирования движения КА на гало-орбите был разработан сценарий в пакете GMAT. Он позволяет моделировать движение КА по ограниченной орбите с...
Закон в физике: новый вид движения позволит путешествовать на космических аппаратах от одной звезды к другой - Как движение Земли влияет на погоду, приливы и отливы