Инерция с точки зрения электродинамики

Возникновение индукционных токов в момент равно замедленного движения (торможения).

Эксперимент:

Взял неодимовый магнит и алюминиевую трубку, вставил в алюминиевую трубку неодимовый магнит и удерживаю рукой, изо всей силы размахиваюсь, ускоряю трубку вместе с магнитом и ударяю торцом трубки об твёрдую поверхность.

Как только трубка ударяется об твёрдую поверхность, магнит внутри трубки продолжает двигаться по инерции с максимальной скоростью, а за счёт генерируемых токов фуко и возникающих между трубкой и магнитом сил Ампера магнит продолжает двигаться и оказывает силу инерционного воздействия на трубку и по инерции продолжает придавливать трубку к поверхности.

При этом внутри трубки движущийся по инерции магнит за счёт генерируемых токов фуко и сил ампера взаимодействует с трубкой, то между магнитом и трубкой возникает сила торможения магнита по отношению к трубке и поэтому движущийся в трубке магнит в момент сильного удара не только придавливает трубку, но и тормозится и замедляется в ней и поэтому во время сильного удара при инерционном торможении неодимовый магнит остаётся примерно посередине трубки, после чего за счёт силы земного притяжения магнит в трубке медленно сползает вниз.

Этот эксперимент подтверждает предыдущий эксперимент по генерации индукционных токов в катушке индуктивности с ферритовым стержнем.

Магнит в медном кольце:

 

Эксперимент с ускорением тела.

Нальём в стакан воду, положим в него стальной обрезиненный шарик и попытаемся всё это ускорить. При ускорении стакана с водой на покоящийся в воде шарик будет воздействовать небольшая сила сопротивления воды за счёт, которой шарик вместе с ускоряемым стаканом будет немного ускоряться, но его ускорение будет ничтожно малым, стакан с водой за некторое время сместится и проделает некоторый путь, в результате, чего шарик имеющий меньшее ускорение столкнётся с внутренней стенкой стакана, кратковременно притормозит ускоряемый стакан и после кратковременного удара об твёрдую внтуреннюю поверхность отскочит в противоположную сторону и замедлится за счёт сопротивления с силой торможения в воде.

Если ускорение будет большим, то шарик ударится об внутреннюю стенку, в результате, чего сначала притормозит стакан, отскочит от неё, а затем ударится об противоположную стенку и придаст своей инерционной движущейся массой дополнительное ускорение в сторону ускорения, отскакивает от противоположной стенки, а во время движения в воде происходит его торможение и шарик опять ударяется об внутреннюю стенку и импульсом удара кратковременно тормозит ускоряемый стакан, в конечном итоге резнонасные колебания обрезиненного стального шарика внутри стакана полностью исчезают и шарик придавливается с силой ускорения к стенке ускоряемого стакана.

Если ускорение стакана будет очень медленное, то стальной обрезиненный шарик ударится один раз об внутреннюю стенку стакана, отскочит, затормозится в воде но не достигнет противоположной стенки стакана, не ударится об неё, затем шарик медленно в воде сместится обратно и под действием силы ускорения будет плотно прилегать к стенке ускоряемого стакана.

Как только стакан с водой и шариком наберёт ускорение и будет двигаться с постоянной скоростью, сила ускорения исчезает и шарик смещается в середину стакана и находится в состоянии покоя.

Этот эксперимент чисто механический и не отражает полноту всех возникающих при ускорении тела сил и электродинамических взаимодействий.

 

При ускорении тел масса тела никуда не исчезает.

При ускорении инерционных тел возникают индукционные токи, в момент генерации индукционных токов неизбежно возникают энергетические потери. За счёт внутренних потерь Fин. сопротивления всегда меньше силы воздействующей на тело по его ускорению. Поэтому Fин. не равна -ma

Согласно ЗСЭ при ускорении инерционных тел в атомах вещества генерируется электрический ток и возникают прямые энергетические потери, эти энергетические потери и позволяют ускорять инерционное тело.

При ускорении инерционного тела возникающая сила инерционного сопротивления меньше приложенной внешней силы за счёт, которой тело ускоряется.

Графиком функции при решения дифф. уравнений всех уровней и порядков будет экспоненциальная функция возникающих ЭМ энергетических потерь.

Несложно отличить функцию по ускорению инерционного тела от экспоненциальной функции зависимости коэффициента возникающих при ускорении тела энергетических потерь.

График функции возникающей силы инерционного сопротивления выглядит в виде гиперболической функции, максимум значения будет в первый момент времени при v=0 и убывает в каждый момент времени в каждой точке при набранной телом скорости.

 

При инерционном ускорении тел происходит эксцентричное инерционное смещение покоящегося ядра по отношению к смещённым при ускорении сферическим электронным оболочкам.
За счёт, явления ЭМ индукции в электронных ток проводящих сферических оболочках генерируется индукционный ток возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции. Поток магнитной индукции пронизывает КЗ контур и все уровни и порядки сферических электронных ток проводных и диэлектрических оболочек.


Согласно закона Ома для полной электрической цепи мы должны рассматривать систему двух взаимодействующих между собой электрических элементов: источник тока и потребитель тока, которые при взаимодействии между собой будут обмениваться энергией и будут совершать работу!

При подключении заряженного конденсатора к резистору, энергия конденсатора передаётся резистору, под действием электрического тока резистор потребляет энергию, совершает работу и нагревается.

Заряженный конденсатор как и любой источник тока обладает внутренним сопротивлением r, при отдаче энергии в нагрузку конденсатор совершит работу и нагревается.

Согласно ЗСЭ кинетическая энергия заряженного конденсатора в первый момент времени будет равна Wc=CU^2, напряжение при его разряде будет убывать по времени до U= 0, поэтому энергия конденсатора также буде уменьшатся до 0. Конденсатор совершит работу, а его среда между обкладками будет совершать работу, разряжаться и под действием электрического тока нагреется.

Заряженный конденсатор является источником тока.

Если заряженный конденсатор нагрузить то:

Закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи: I=E/(R+r)

т.е. оба электрических прибора: конденсатор и резистор обменяются энергией и совершат работу за определённый промежуток времени.

Если заряженный конденсатор закоротить то:
Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от источника тока с электродвижущей силой E и внутренним сопротивлением r. У источников тока с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик и вызвать разрушение электрической цепи, или источника тока.

Iк.з.=E/r

Тогда согласно формулы: Wc=CU^2 вся энергия заряженного конденсатора за короткий промежуток времени будет израсходована на внутреннем сопротивлении r в диполях поляризованного заряженного энергией электрического заряда диэлектрика.

Если источником тока по отношению к КЗ витку будет являться движущийся с определённой скоростью магнит напряжённость, которого не безгранична, а имеет определённую напряженность МП, то в КЗ витке с омическим сопротивлением r, будет наводиться ток короткого замыкания и поэтому КЗ виток под действием генерируемого электрического тока будет нагреваться и одновременно за счёт возникающих токов фуко будет нагреваться движущийся источник тока коим является движущийся в КЗ витке постоянный магнит.

В КЗ витке движущийся источник магнитного поля за счёт явления ЭМ индукции будет наводить в КЗ витке индукционный ток короткого замыкания, ток короткого замыкания будет зависеть от омического сопротивления КЗ витка, поэтому между движущимся источником магнитного поля и КЗ витком будет возникать сила Ампера за счёт, которой будет происходить электромеханическое взаимодействие между двумя телами.

 

Эксперимент.

Взял многовитковую высокоомную катушку индуктивности и длинный ферритовый стержень от радиоприёмника, подключил к катушке индуктивности осцилограф, катушку индуктивности устанавливаю на столе вертикально, беру ферритовый стержень и вставляю его сверху в катушку индуктивности и отпускаю в свободное падение, ферритовый стержень под действие силы гравитации ускоряется и ударяется об поверхность стола, в момент удара в катушке индуктивности за счёт явления ЭМ индукции генерируются индукционные токи в такт удара, в катушке индуктивности возникают затухающие ЭМ колебания.

 

С точки зрения ЗСЭ движущая сила чуть больше силы инерционного противодействия и эти две силы на процент, или на доли процента не равны. Если мы рассматриваем электродинамику, то при генерации электрического тока в электромеханическом генераторе под нагрузкой возникают ЭМ потери.

Кроме этого электромагнитные свойства и параметры эпсилон и мю у разных материалов никто не
отменял.

Медное кольцо с движущемся в нём постояннм магнитом является короткозамкнутым проводником с омическим сопротивлением, магнит движется в сплошной среде, которая поляризуется его магнитным полем, напряженность, которого уменьшается с расстоянием. При генерации электрического тока в КЗ медном кольце в омическом сопротивлении проводника возникает ток короткого замыкания, сила , которого зависит от наводимой в проводящем кольце за счёт явления ЭМ индукции действующей напряженности МП, а скорость движения магнита зависит от возникающей силы Ампера при, которой происходит взаимодействие между магнитом и кольцом и возникает соответствующая сила торможения магнита в медном кольце.

 

При столкновении двух тел, движущегося тела и покоящегося, в момент столкновения у обоих тел происходит изменение внутреннего энергетического состояния.

Покоящееся тело под действием внешней силы начинает ускоряться и оказывает инерционное сопротивление.

Введём третьего участника - это поляризованная сплошная материальная среда, которая находится под непрерывным действием энергетической разности напряжённости ЭМП.

В разных точках пространственных координат напряжённость ЭМП будет отличаться, поэтому при перемещении инерционного тела из одной пространственой координаты в другую, во всём объёме инерционного тела внутренняя напряжённость ЭМП должна изменяться и соответствовать той напряжённости ЭМП, которая действует в другой пространственной координате.

У движущегося с постоянной скоростью тела, внутренняя напряженность ЭМП не соответствует внешней напряжённости ЭМП при прохождении пути в координатах его временного нахождения и соответствует напряжённости ЭМП давно пройденных телом координат, где движущегося тела там давно уже нет. В движущемся теле возникает тау задержки по времени его внутренней намагниченности и текущей напряжённости полей по сравнению с действующей внешней напряжённостью ЭМП и поэтому движущееся тело в этот ммомент времени в среде находящейся в действующей внешней напряжённости ЭМП будет чужим!

В каждое мгновение времени на движущееся с постоянной скоростью тело действует внешняя энергетическая разность напряжённости ЭМП, поэтому каждый миг в движущемся теле присходит усреднённое изменение действующей напряженности ЭМП, но так как тело за счёт своих инерционных ЭМ свойств не успевает в каждой точке вовремя изменить свою внутреннюю энергетическую напряжённость ЭМП и не может сразу подстроиться под действующую на тело энергетическую разность внешней напряжённости ЭМП, то движущееся тело будет чужим в этом ЭМ поле и если его попытаться резко остановить, то под действием энергетической разности ЭМП, в инерционном теле будут индуцироваться и генерироваться большие индукционные токи.

Т.е. если резко остановить движущееся с постоянной скоростью тело, то за счёт существенной разности за счёт явления ЭМ индукции остановленное тело окажется под действием мощных ЭМП и окажется под действием электрического тока.

 

Если движущееся тело резко остановить, то в остановленном теле под действием внешних ЭМП произойдёт изменение его энергетического состояния и произойдёт изменение его внутреней напряжённости ЭМП во всём его объеме, в результате, через некоторое время под действием внешнего ЭМ поля в общей суперпозиции полей внутренняя напряжённость ЭМП в теле изменится и будет соответствовать внешней напряжённости ЭМП.

За счёт явления ЭМ индукции, в момент резкого останова в теле возникнут индукционные токи, а за счёт генерируемых в теле токов возникнут соответствующие силы. После того, как кинетичекая энергия при торможении полностью исчезает, тело в этом поле становится однородным по отношению к внешнему ЭМП.

Согласно ЗСЭ: внутренние и внешние энергетические потери, которые происходили и возникали при ускорении тела, будут полностью скомпенсированы и дополнятся в виде внешней энергетической прибавки при торможении тела.

 

Нас интересуют один- два процента от того, на что большинство физиков не обращают особого внимания и то, чего они никак в упор не видят, не понимают, или упорно не хотят понимать.

Так вот, если резко остановить движущееся тело, то в месте его торможения с самого первого момента времени тело в этой точке будет чужим, его внутренняя напряжённость ЭМП будет отличаться от внешней действующей напряжённости ЭМП.

Во время движения тела в действующей на это тело внешней напряжённости ЭМП, за счёт инерционных свойств материалов движущееся тело не успевает по времени изменить своё внутреннее энергетическое состояние и не может за короткий промежуток времени выровнять свою внутреннюю напряжённость ЭМП в действующей на это тело внешней напряжённостью ЭМП.

Так как в кажой точке пути напряжённость ЭМП разная, то в движущемся со скоростью v теле напряжёность по всему его объёму будет отличаться от действующей напряженности ЭМП в каждой из этих точек.

Эта разница будет тем больше, чем больше будет скорость у движущегося тела.

т.е. движущееся тело уже проделало некий путь, а его реальная внутренняя напряженность ЭМП будет соответствовать той напряженности внешнего ЭМП, когда тело находилось ранее в каком-то предыдущем месте, например в точке когда это тело было секунду назад.

 

Когда тело движется в поляризованной ЭМП среде, которая находится под действием напряжённости ЭМП, то энергетическое состояние у движущегося тела отличается от покоящегося тела, в движущемся со скоростью v теле из-за инерционных свойств по всему объёму тела не успевает изменяться внутренняя напряжённость ЭМП и запаздывает по времени тем больше, чем больше скорость у движущегося тела.

Если движущееся тело мгновенно остановить , то резко остановленное тело будет чужим в этой точке координат, в остановленном теле под действием внешней напряженности ЭМП по всему объёму будет изменяться внутренняя напряжённость ЭМП, остановленное тело будет чужим в действующем внешенм поле до тех пор пока за опребелённый промежуток времени не изменит своё внутренне энергетическое состояние и не изменит свою внутреннюю напряжённость ЭМП которая в общей суперпозиции ЭМП по всему объёму будет соответствовать внешней ЭМ поляризации и внешней напряжённости ЭМП.

 

При ускорении, при равномерном движении и при торможении инерционное тело движется в сплошной среде, которая находится под действием напряжённости ЭМП.

Нужно рассматривать движение тел в сплошной поляризованной среде, в которой действующая напряжённость ЭМП разная в каждой точке в трёх осях пространственных координат XYZ.

Смещаем массивное тело на 1мм в трёх осях координат x, y, z и во всём теле по всему его объёму изменяется действующая напряжённость ЭМП. Для того, чтобы в теле по всему его объёму изменилась действующая напряжённость ЭМП необходимо время для изменения в этом теле действующей на него напряженности.

Поэтому при смещении инерционного тела имеющего конкретные физические параметры: массу, плотность, габариты: длину, ширину и высоту, которое будет перемещено из одной точки покоя с пространственными координатами x1, y1, z1 в которой будет действовать одна напряжённость ЭМП В/м, А/м, а затем тело переместим в другую точку покоя с координатами x2, y2, z2 в которой будет действовать другая напряжённость ЭМП В/м, А/м, то при смещении тела из одной точки в другую тело по всему своему объёму поляризуется той пространственно объёмной напряжённостью ЭМП, которая будет действовать в этих пространственных координатах.

На движущееся со скоростью v тело постоянно действует разная напряжённость ЭМП, напряженность в разной точке пространственных координат разная, поэтому в движущемся теле возникнет задержка ЭМП поляризации и происходит задержка по изменению его внутренней напряжённости, внутренняя напряжённость ЭМП в движущемся теле во время его движения будет отличаться и опаздывать при действующей на это тело напряжённости ЭМП в каждой точке его кратковременного нахождения!

В пушке гаусса стальной ненамагниченный шарик ускоренно притягивается магнитом, за счёт большой конечной скорости, за счёт сильного удара шарика по магниту и за счёт того, что стальной шарик не успевает полностью намагнититься, за счёт этих взаимодействий магнит кратковременно становится монополем и отстреливает с противоположной стороны стальной намагниченный шарик который раньше был частью магнитной системы и продолжением магнита.

 

Напряжённость МП Земли в среднем 0.5 Эрстед это примерно 70А/м.

Переместим намагниченный феррит из одной пространственной координаты в другую, мы переносим намагниченное тело пространстве вместе с его магнитным полем, и чем быстрей мы это сделаем тем быстрее мы притараканим это МП из одной точки в другую.

Катушка индуктивности в данном случае является всего лишь приёмником и индуктивным преобразователем наводимого с феррита градиента МП.

Если вставить в катушку ферритовый стержень так, чтобы он внутри находился свободно, то при ударе по ферритовому стержню он будет звенеть на звуковой резонансной частоте, при этом в катушке индуктивности будет наводиться ЭДС ЭМ индукции, на осцилографе мы будем наблюдать затухающие колебания.

Во время движения или в результате свободного падения феррита в катушке линейно наводится ЭДС, в момент удара возникает мощный ЭМ импульс после, чего в катушке индуктивности происходят затухающие ЭМ колебания на основной резонансной частоте.

Во время движения намагниченного ферритового стержня в катушке индуктивности за счёт явления ЭМ индукции наводится ЭДС и генерируется электрический ток, в момент удара ферритового стержня об твёрдую поверхность за счёт инерционных и резонансных свойств ферромагнитного материала в атомах вещества возникают ЭМ резонансные колебания, т.д. по классике.

 

Под действием напряженности ЭМП среда неоднородна и анизотропна, локальный случай: среда однородна и изотропна.

В действующей разности ЭМП действующее поле в среде неоднородно и анизотропно, при перемещении в пространственных координатах физического тела в любую точку из одной пространственной координаты XYZ в другую изменяется и действующая на это тело действующая напряжённость ЭМП, при этом перемещаемое тело за счёт своих ЭМ инерционных свойств своим телом становится переносчиком МП из одной точки в другую.

Чем больше будет скорость движения тела - тем больше будет происходить запаздывание тау задержки по изменению его внутренней напряжённости ЭМП и будет сильно отличаться от внешней напряжённости в точке его временного нахождения.

По сути на сцене мы видим разность энергетической составляющей при движении, при ускорении и при торможении физических тел и чем больше будет скорость движения тела - тем больше при ускорении и при торможении будет проявляться эта энергетическая разность.

 

Берём ферритовый стержень прикрепляем к нему датчик гауссметра и перемещаем ферритовый стержень в пространстве из одной точки в другую, наблюдаем за показаниями гауссметра при резком и плавном перемещении ферритового стержня в пространстве.


Физическая среда под действием ЭМП анизотропна и неоднородна.

Если перемещать намагниченный ферритовый стержень из одной точки физического пространства в другую точку где напряжённость ЭМП разная, то при перемещении мы какбе переносим в теле феррита напряжённость МП из одной точки в другую, а во время перемещения в феррите будет происходить изменение напряжённости ЭМП под действием изменяющегося внешнего ЭМП.

И чем быстрее мы будем перемещать в пространстве намагниченный феррит, тем с большей вероятностью мы перенесём и переместим в пространстве с помощью перемещаемого намагниченного тела ту напряжённость МП, которая была в месте первой точки где раньше находился покоящийся ферритовый стержень, а после, того как мы перенесли с большой скоростью намагниченный ферритовый стержень из одной точки физического пространства в другую точку, мы перенесли в этом теле и ту напряженность МП, которая была в первоначальной точке покоя с действующей в этом месте на все тела напряженностью ЭМП.

И если мы резко остановим перемещаемый намагниченный феррит, то в месте его торможения в остановленном теле ферритового стержня его электро магнитное поле будет отличаться от внешней напряжённости МП, поэтому под действием внешней напряжённости ЭМП произойдёт перемагничивание ферритового стержня и за счёт явления ЭМ индукции между телом феррита и средой произойдёт энергетический обмен.

В любом случае при резком торможении в теле феррита при перемагничивании возникнет индукционный ток.

В движущихся со скоростью инерционных телах, а также в теле вращающегося волчка и гироскопа происходит эффект запаздывания по изменению его внутренней напряжённости ЭМП м внутренней энергетической составляющей по отношению к действующей внешней энергетической разности напряжённости ЭМП, которая действует с разной напряжённостью в каждой точке физического пространства сплошной анизотропной и неоднородной среды.


Тело вращающегося гироскопа при повороте на определённый угол под действием внешнего ЭМП частично переносит то ЭМП которое у него было в нулевой точке, но при этом под действием внешнего ЭМП происходит не только перенос прежнего поля в другую пространственную координату, но и перемагничивается под действием внешнего поля, при этом возникает эффект запаздывания и изменения по времени напряженности поля в теле вращающегося гироскопа за счёт его вращения, поэтому при возникновении энергетической разности между двумя ЭМП, происходит энергетическое взаимодействие и под действием суперпозиции внешнего МП, в теле вращающегося гироскопа возникает индукционный ток.

Когда тело гироскопа совершает полный оборот, то напряжённость ЭМП в теле вращающегося гироскопа под действием внешнего МП усредняется. Поэтому, чем быстрее будет вращаться гироскоп, тем больше за счёт всех этих факторов его энергетическая составляющая по отношению к энергетической разности внешнего МП будет аномальной и тем больше в теле гироскопа будет генерироваться индукционный ток. При наклоне оси вращения под действием генерируемого электрического тока в атомах вещества возникают силы противодействия, которые и удерживают гироскоп в плоскости его вращения.

 

Оказывается в трудах Ньютона "Математические начала натуральной философии" понятие термина на латыни: DINAMYS играет очень важную роль.

DINAMYS - с латыни переводится не сила, а ДВИЖЕНИЕ!

МЕХАНИКА НАУКА О ДВИЖЕНИИ, А НЕ О СИЛЕ.

Вот как должно быть:

Для того, чтобы инерционному телу массой m, придать ускорение, к телу надо приложить силу F. инерционное тело массой m будет двигаться с ускорением a=F/m.
Больше ничего не надо. Само тело с массой m имеет инерцию. И эту инерцию уже преодолевает приложенная к телу внешняя сила и тело движется с ускорением и со временем набирает огромную скорость.

Внешняя сила преодолевает инерцию массы m и разгоняет её.
Инерция массы это не сила..
Сила и инерция это разные понятия.
Для того и прикладывается сила, чтобы преодолеть инерцию.
Количественная мера инерции это масса тела.
И поэтому такое понятие, как сила инерции, не совсем корректное.
Но оно иногда используется.
И незнающие люди, приравнивают её к третьему закону Ньютона.

 

1. Наука о движении как таковом это "Кинематика".
"Динамика" это наука о движении под действием силы.
Основная задача механики (прямая задача)
Определение взаимоположения и взаимоперемещения физических тел или их частей (как минимум двух) под действием сил.

2. F = ma
Что находится в правой части равенства, если в левой части вектор силы?

Согласно третьему закону механики Ньютона, сумма сил действующих на тело всегда равна нулю.
Откуда имеем:
F - ma = 0.
Т.е. -ma и есть открытая Ньютоном сила инерции прямолинейного движения.
Сила инерции вращательного движения была открыта Гюйгенсом и названа "центробежная сила".
Fцб = mV²/r.

 

F=ma - некорректная запись, ведь ускорение тела является следствием действия внешней силы, а не наоборот, a=F/m - отсюда сразу и видно, что ускорение тела ноль когда и сила ноль, точнее равнодействующая составляющая баланса силы и мгновенной составляющей инерционного сопротивления массы тела, что существенно.

Формула F=ma не может быть верной уже потому, что при а=0 сила F обращается в ноль.

Правильнее оперировать зависимостью F~mV, где V - скорость тела на данный момент.
При движении с ускорением: V~at, F~mat.

Так же не забываем, что тело тормозится при равно замедленном движении не сразу, а за какой-то промежуток времени.

 

Меха́ника (греч. μηχανική — искусство построения машин) — раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; при этом движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве[1].

 

Ну что же, читать Вы уже научились, теперь осталось научиться понимать прочитанное.
Желаю Вам успехов.

 

Зиновий, спасибо за пожелания!

Не отвлекайтесь от важных дел, я продолжу ходить по кругу и развлекаться на мелочах:

В трудах Ньютона "Математические начала натуральной философии" термин на латыни: DINAMIS - ДИНАМИС - это греческое слово, в природе рассматривается философами как система, которая проявляется во взаимодействии различных сил всего макро и микрокосмоса.