Обобщение механики Ньютона-Эйлера и движение под действием внутренних сил инерции

Владимир Берест политика, будущее

29 сентября 2017 г. 13:55 6 546

Аннотация

Предложено фундаментальное обобщение механики Ньютона-Эйлера. Такая механике базируется на 6 мерном многообразии геометрии A3(3), неголономна и допускает движение свободных от внешних сил систем под действием внутренних сил инерции.

Введение.

1. Геометрическая природа вращательного движения

2. 4D гироскоп, как неголономная механическая система, движущая- ся под действием внутренних сил

Заключение

Введение.

Классическая механика является фундаментальной наукой и включает в себя механику Ньютона (механика материальной точки) и механику Эйлера (механика абсолютно твердого тела). В обеих этих механиках оказывается справедливой теорема о сохранении импульса центра масс механической системы, изолированной от внешних сил. Эта теорема доказана при условии, что внутренние силы удовлетворяют третьему закону механики Ньютона.

В научной литературе существует ряд учебников по теоретической механике [1-5], в которых отмечается, что в механике пластичного тела теорема о сохранении импульса центра масс теряет свою силу и в пластичном теле допускается движение под действием внутренних сил. Например, в учебнике [2] мы читаем: «Как уже известно, главный вектор и главный момент всех внутренних сил для любой механической системы равны нулю. Сумма работ внутренних сил равна нулю только в случае твёрдого тела, а для любой механической системы в общем случае она не равна нулю».

В академических работах [6,7] было показано, что учет высших производных также вызывает движение механической системы под действием внутренних сил. Высшие производные возникают при описании движения материальных тел в неголономной механике [8], в которой силы инерции играют важную роль. Как известно, силы инерции не удовлетворяют третьему закону механики Ньютона [9], поэтому для них теорема о сохранении импульса центра масс не выполняется.

1. Геометрическая природа вращательного движения

В 1922 г. французский математик Э. Картан высказал гипотезу о связи вращения материальных объектов с кручением пространства [10]. Это противоречит как основам механики материальной точки Ньютона, так и механики твердого тела, разработанной Эйлером. В том и другом случае теории базируются на геометрии Евклида, кручение которой равно нулю. Так кто же прав, Л. Эйлер или Э. Картан? Покажем, что прав Э. Картан.

Начнем очевидного факта - трехмерная (3D) система отсчета имеет 6 степеней свободы – три поступательных, описывающих трансляции ее начала, и три вращательных, задающих ее ориентацию. Отсюда следует, что полное описание 3D системы отсчета требует введения шестимерного многообразия, в то время как классическая механика базируется на трехмерном многообразии, на котором задана геометрия Евклида.

полный текст

Обсудить

- Ермолаев Николай
- 29 сентября 2017 г. 21:16
Однако, торнадо вращается не из-за "внутренних сил инерции"... Опираясь на аналогию с торнадо, необходимо признать, что понятие "абсолютно твердое тело" является не просто абстракцией, но абсолютной абстракцией. В реальности же любое тело является АБСОЛЮТНО мягким телом. Для изучения движения тела именно необходимо учитывать не только "метрики" прямолинейного и вращательного движения, но и изменение размера "тела". Неучет, недоучет всех "метрик" и, плюс, неучет мерностей (почему их только три-то?) и вызывает к жизни метафизическую абстракцию, так называемую "силу инерции"...
- thinking
- 30 июня 2019 г. 02:42
Уважаемый Владимир, у сил инерции может быть несколько другая природа, хотя и прямо связанная со свойствами пространства. Я опираюсь на теорию Суперобъединения В.Леонова, согласно которой гравитация является следствием деформации плотности пространства. Плотностью пространства я называю количество квантов пространства в единице объема. Если в точке А плотность пространства выше, чем в точке Б, то на материальную частицу, находящуюся на отрезке АБ будет действовать сила в направлении от А к Б. Идея проста, есть градиент плотности пространства, есть сила. Когда одно твердое тело действует на другое твердое тело (например кирпич, лежащий на полу лифта, который движется в космосе с постоянным ускорением), то в точке контакта происходит локальное изменение плотности тел и соответствубщий градиент плотности пространства, в результате которой мы имеем силу - силу инерции. Аналогичным образом сила передается на весь объем нашего твердого тела. Второй кирпич, который в момент начала ускоренного движения лифта находился в невесомости на некотором удалении от пола лифта, только в момент касания пола начинает испытывать силу инерции. Легко видно, что в основе сил инерции и гравитационных сил лежит одно и то же явление - градиент плотности пространства. Разница между ними одна - сила гравитации возникает вследствии градиента плотности пространства вызванного неким внешним объектом, а силы инерции вызваны непосредственным взаимодействием тел и действуют внутри тела. Исходя из единого механизма создания силы следует принцип эквивалентности тяжёлой и инертной массы. В отношении теории Г.Шипова, как настоящий дилетант, могу высказать только следующее: она перенасыщена математикой в ущерб физическому смыслу описываемых явлений. Мне приходит на ум аналогия с теорией эпициклов Птолемея. Она весьма неплохо описывала реальное движение планет. С точки зрения математики она была неплоха, но далека от реального положения дел. Теория Г.Шипова соответствует теории Птолемея, а теория В.Леонова теории Коперника.
- thinking
- 30 июня 2019 г. 02:52
Уважаемый Владимир, у сил инерции может быть несколько другая природа, хотя и прямо связанная со свойствами пространства. Я опираюсь на теорию Суперобъединения В.Леонова, согласно которой гравитация является следствием деформации плотности пространства. Плотностью пространства я называю количество квантов пространства в единице объема. Если в точке А плотность пространства выше, чем в точке Б, то на материальную частицу, находящуюся на отрезке АБ будет действовать сила в направлении от А к Б. Идея проста, есть градиент плотности пространства, есть сила. Когда одно твердое тело действует на другое твердое тело (например кирпич, лежащий на полу лифта, который движется в космосе с постоянным ускорением), то в точке контакта происходит локальное изменение плотности тел и соответствубщий градиент плотности пространства, в результате которой мы имеем силу - силу инерции. Аналогичным образом сила передается на весь объем нашего твердого тела. Второй кирпич, который в момент начала ускоренного движения лифта находился в невесомости на некотором удалении от пола лифта, только в момент касания пола начинает испытывать силу инерции. Легко видно, что в основе сил инерции и гравитационных сил лежит одно и то же явление - градиент плотности пространства. Разница между ними одна - сила гравитации возникает вследствии градиента плотности пространства вызванного неким внешним объектом, а силы инерции вызваны непосредственным взаимодействием тел и действуют внутри тела. Исходя из единого механизма создания силы следует принцип эквивалентности тяжёлой и инертной массы. В отношении теории Г.Шипова, как настоящий дилетант, могу высказать только следующее: она перенасыщена математикой в ущерб физическому смыслу описываемых явлений. Мне приходит на ум аналогия с теорией эпициклов Птолемея. Она весьма неплохо описывала реальное движение планет. С точки зрения математики она была неплоха, но далека от реального положения дел. Теория Г.Шипова соответствует теории Птолемея, а теория В.Леонова теории Коперника.