Глава 5-ая. Новый вид движения позволит путешествовать на космических аппаратах

Открыт закон в физике: новый вид движения позволит путешествовать на космических аппаратах  от одной звезды к другой.

«Наука совершенствуется
опытом» Фрэнсис Бэкон (1561 - 1626)

Все существующие космические летательные аппараты передвигаются за счёт инерции, приобретённой 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 землёй. Вертолет, чтобы взлететь вверх, толкает воздух вниз. Корабли отталкивают винтом воду назад, чтобы передвигаться вперёд. Если руководствоваться Законом сохранения количества движения, получается, что ничто и никто не может передвигаться, пока не получит толчок извне или сам не оттолкнётся от
чего-то.  Проведённые эксперименты  доказывают новую закономерность: можно получить толчок, не отталкиваясь от чего-то. Данное утверждение идет в противоречие с общепринятым Законом сохранения количества движения который был сформулирован на базе второго и третьего законов
Ньютона.  На базе нового закона можно сконструировать космические летательные аппараты, питающиеся не за счёт обычного топлива, и которые будут передвигаться принципиально новым способом. Для осуществления конструкции таких летательных аппаратов необходимы правильные расчёты, 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 осведомлённости 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 ружьём, получает так много энергии от возгорания пороха в стволе. Учёные считают, что этот физический феномен подчиняется Закону   импульса, но не подчиняется Закону   сохранения энергии. Открыта новая закономерность, которая даёт 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 ружьём, то  заметим следующее: человек, который выстрелил из ружья, испытал лишь толчок вплечо, ачеловек, 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 даёт 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 ружьём).

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 даёт объяснение, почему пуля, по сравнению с ружьём, 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.                   

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.
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.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 её, и шар 6 при ударе в пружину 3 тоже её сжимает. Пружины 2 и 3 одинаковы в
сопротивлениях и размерах. С помощью указателей 8 и 9 узнаём кинетическую энергию шаров 5 и 6, которые получили толчок от пружины 7 (смотрите фигуру - 4, которая демонстрирует эксперимент в динамике).


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   - (массашара  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).

После проведения этих двух экспериментов обнаруживается противоречие между теорией и практикой: суть третьего закона Ньютона не соответствует проводимым опытам. В третьем законе Ньютона говорится: «Действия двух материальных точек друг на друга численно равны и направлены в
противоположные стороны», а более кратко: «Сила действия равна силе противодействия». Несоответствие  между этим законом и практикой заключается в том, что сила действия не равна силе противодействия. Первый эксперимент доказывает, что два разных объекта   от одной и той же силы приобретают одинаковые количества кинетической энергии, но разные импульсы.  Второй эксперимент доказывает, что от одной и той же силы два разных объекта получают одинаковые импульсы, но разные
кинетические энергии. В третьем законе Ньютона говорится о равенстве сил, на самом деле,  указанное равенство отсутствует: когда импульсы равные, то энергии разные, а если энергии одинаковы, то
импульсы разные.

Для большей ясности продемонстрируем этот феномен с помощью фигуры – 5.

Фигура - 6 демонстрирует эксперимент в динамике.   

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 то шар 4 с массой 100 гр. получает  кинетическую энергию от пружины 2  (Фигура- 6) 

К примеру, пружина 2 в фигуре- 5 в сжатом состоянии имела потенциальную энергию 7,5 дж. После её 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.

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 лёгкого шара. Хотя  шары имеют одинаковый
импульс, но из-за того, что они имеют разные кинетические энергии и выполняют разные работы, центр системы меняет своё положение. Тележка находится в закрытой системе, так как извне не действует никакая сила.

Данный эксперимент помогает понять феномен с ружьём: почему в момент стрельбы пуля приобретает больше кинетической энергии по сравнению с ружьём?  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.

m1v1 (импульс пули) = кинетической энергии в 2020 дж.     
m2v2 (импульс   автомата) = кинетической энергии в 5 дж.

Пуля и ружьё во время выстрела получают одинаковый  импульс   m1v1 = m2v2, в дальнейшем обе массы имеют разные кинетические энергии, у пули 2020 дж., а у ружья 5 дж. Энергия пули равна массе 202 кг.,  которая падает с высоты одного метра, а энергия ружья равна массе 0.5 кг., которая падает с высоты одного метра. Что сожмёт сильнее пружину при падении  с высоты одного метра, шар весом 202кг. или шар весом 0.5кг.? 

Пуля и ружье, с одинаковыми импульсами, 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 ружьё. Человек, который выстрелил из ружья, и человек, в которого стреляли, находятся в замкнутой системе, так как извне не воздействует никакая сила. За счёт 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.

Энергия пули и энергия ружья направлены в противоположные стороны и численно они не равны. Физический феномен, который имеет место при стрельбе, доказывает, что равенство не сохраняется.

На основе третьего закона Ньютона невозможно объяснить феномен с ружьём.

В результате проведённых 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.

Если в Закон  сохранения количества движения включить время(t),  то это помогает понять, почему разные объекты  с одинаковыми импульсами имеют разные кинетические энергии, а также даёт объяснение феномену с ружьём.