Еще раз о КПД (эффективности) двигателей. Длинное вступление

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив. e-mail: d-pi@yandex.ru

Эта статья для тех, кому нравится физика, РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА, а не та, что вдалбливают в головёнки детям в школах и вузах. То есть для тех, кто уже вырос из школьных штанишек и научился делать выводы из фактов своей собственной головой.

В мае 2019 года я опубликовал на своём Яндекс-Дзен канале «Не верь стереотипам» и в КОНТе статью «Эксперимент по опровержению ЗСЭ», то есть «Всемирного, всеобщего закона сохранения энергии».

Проблема с нынешним законом сохранения энергии – чисто психологическая. В школах и в вузах взрослые дяди и тёти, называющие себя профессиональными физиками – учителями и преподавателями, внушают детишкам мысль, что существует некий закон сохранения энергии, причем под энергией подразумевается кинетическая энергия, равная mV^2/2, потенциальная энергия, равная mgh и внутренняя энергия (в т.ч.тепловая), подсчитать и измерить которую не удается ни одному физико-теоретику и поэтому физико-теоретикам удобно списывать на эту внутреннюю энергию все очевидные нарушения закона сохранения энергии.

Я вовсе не оспариваю сам догмат «сохранения энергии», вполне возможно, он и справедлив. Проблема в том, что именно следует понимать под энергией, в первую очередь под кинетической и потенциальной. Если отбросить самые дебильные определения тех физико-теоретиков, у которых в из головёнках уже определенно шарики заехали за ролики, то энергия – это способность совершать работу. А любая работа в этой вселенной совершается силой.

Я рассматривал простейшие теоретические задачи на уровне школьной физики «о трёх вертолётах» и «о трёх ракетах» и элементарные парадоксы навроде «парадокса спускаемого рояля», когда энергия тратится на создание силы, противодействующей силе тяжести (точно так же, как и при подъёме рояля вверх), но при этом потенциальная энергия поднятого над землёй рояля уменьшается, попросту пропадает в никуда, что противоречит ЗСЭ. И в конце концов пришёл к единственно возможному выводу, что догмат физики «работы без перемещения не бывает» - неверен.

Некоторые остолопы уверяют меня и окружающих, что. Дескать, в случае вертолётов и ракет истинная работа заключается «в перемещении масс воздуха» или «придания кинетической энергии реактивной струе раскалённых газов». Ну что сказать… эти бедолаги не знают ни основ математики, ни основ физики , выходящей за рамки 8 класса средней школы – например, того, как возникает подъёмная сила имени Жуковского – для её создания вовсе не обязательно «перемещать массы воздуха», и вследствие чего возникает тяга у реактивных ракетных двигателей, и что суммарная кинетическая энергия, будь она неладна, равна сумме кинетических энергий каждой молекулы, а массы и скорости молекул газов и в случае с вертолётами и в случае с ракетами – РАЗНЫЕ.

«Копая» дальше, я обнаружил, что нынешнему ошибочному и часто нарушаемому в повседневной жизни закону сохранения энергии мы «обязаны» ошибке и заблуждениям Готтфрида Лейбница. Об этом я уже писал неоднократно, соответствующие мои статьи выложены и на Дзен-канале «Не верь стереотипам», и на других Интернет-ресурсах, поэтому повторяться не буду.

После теоретических опровержений нынешнего «лейбницкого» закона сохранения энергии я захотел найти несколько явных экспериментальных подтверждений того, что нынешний ЗСЭ – неверен. По той простой причине, что на самом деле работа и энергия в физике должны иметь размерность ньютонов умноженных на секунды, или скорости в м/с, умноженных на массу в кг, то есть размерность импульса силы или количество движения.

Ведь очевидно, что любая работа выполняется силой, и чем дольше действует эта сила, тем больше выполненная работа. Например, чтобы передвигаться по ровному горизонтальному шоссе с постоянной скоростью в 60 км/ч, двигатель моего автомобиля массой 1,5 тонны должен создавать крутящий момент, обеспечивающий создание колёсами движущей силы в 330 Н. И чтобы преодолеть расстояние в 600 км, двигатель должен создавать требуемый крутящий момент на коленвале в течение 10 часов (36000 секунд).

Многие читатели стали тут же спрашивать меня – так что, теперь надо менять базовые величины, такие, как механическая мощность (в лошадиных силах), а следом за ними и электрическую мощность (в ваттах). Самое удивительное, что большинство физических величин останутся на своих местах. А как же тогда инженеры проектировали и рассчитывали автомобили, самолёты, вертолёты? Дело в том, что, как я уже писал, есть две разных мощности – одна «классическая», которая используется в школьных учебниках, неправильная, так как неинвариантная, и равная P_«класс» = F*V (зависит не только от скорости перемещения объекта, но и от выбора системы отсчёта), а другая – правильная, инвариантная, инженерная, равная P_инж = M_кр*n (И еще разделить на 9550, если кол-во оборотов n подставлять в оборотов в минуту, а не в радианах в секунду)

Так вот, на самом деле ватты – это не ньютоны перемноженные на метры в секунду, (ньютоны, умноженные на метры и деленные на секунды) а ньютоны, умноженные на метры, деленные на секунды и вдобавок умноженные на обороты – и вот эти самые обороты, которые туповатые физико-теоретики почему-то всегда вычеркивают, играют самую важную роль. Потому что мощность – это свойство двигателей, которые выдают крутящий момент. У реактивных ракетных двигателей такой х-ки как мощность попросту нет – она им на фиг не нужна, так как они сразу же придают объекту движущую силу, без, какого-либо преобразования крутящего момента в движущую силу.

Надеюсь, это понятно.

Если кому не понятно, можете попытаться прочесть все мои статьи на канале «Не верь стереотипам», начиная с самой первой публикации, не забыв предварительно включить свои мозги. Если и это не помогло – примите мои соболезнования. Видимо, физика, реальная физика – это наука не для вас.

Итак, я надумал провести несколько экспериментов, подтверждающих факт глупости нынешнего закона сохранения энергии. Прежде всего, мне помог Илон Маск, который недавно страстно захотел мира на Украине. Захотел аккурат после того, как в западных областях РФ жители стали наблюдать в небе странное свечение. Вот такое вот странное совпадение двух вроде бы как ни чем не связанных между собой фактов. Хотя некоторые злые языки утверждают, что связь-таки между этими двумя фактами есть – и называется она «Пересвет», лазерный комплекс. Я ничего не утверждаю, но в этом случае мировторческую активность Маска легко можно понять. Ты тратишь миллиарды на изготовление спутников и запуск их на высоту в 500 и более км, и вдруг, по мановению волшебной палочки, точнее, по вспышке мощного лазерного луча, спутники превращаются из способа насундучить денег в бесполезный космический мусор. Конечно, обидно.

Нет, я Илону Маску и его команде ракетчиков благодарен за то, что они разместили в открытом доступе видео старта своих ракет, сопровождаемых телеметрией. И просчитав телеметрию на начальном отрезке старта (0-3 км от поверхности Земли) я получил прекрасное доказательство того, что приобретаемая самой ракетой на разных участках страта энергия (кинетическая и потенциальная по Лейбницу) не соответствует затраченной энергии при одинаковом КПД и расходе топлива (статьи на эту тему также есть на моём канале «Не верь стереотипам»

Кроме того, видео возвращаемых модулей также служит прекрасной наглядной демонстрацией «парадокса спускаемого рояля», который можно бы было смело назвать и «парадокс возвращаемых модулей ракет имени Илона Маска» - энергия ракетных двигателей тратится на то, чтобы воспрепятствовать силе тяжести и не позволить дорогостоящей технике попросту разбиться. При этом потенциальная энергия этой «падающей с неба» дорогостоящей техники пропадает в никуда, вновь коварно нарушая ЗСЭ имени Лейбница, насаждаемый в школах и вузах и ретиво оберегаемый дедушками глубоко пенсионного возраста, оккупировавшими РАН.

Но я решил провести и свой собственный эксперимент.

С быстрым и медленным подъёмом одного и того же материального тела на одну и ту же высоту

https://dzen.ru/a/XNwvzhHA6wCzjevC?&

И, как это обычно бывает, в ходе этого эксперимента я наткнулся на одну любопытную проблему, которая, как я считаю, будет интересна всем истинным ценителям реально физики – науке об окружающем нас мире.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ