Меморандум о естествознании

Кинетика

По Аристотелю, под механикой (греч. μηχανική искусство построения машин) разумеем мы ту часть практического искусства, которая помогает в решении затруднительных вопросов. "Искусство структурных построений" веками применяли для расчетов рычажных механизмов и сооружений, конструкций сводов из наклонных или купольных поверхностей.

В кинематике, учении о рычажных механизмах, понятия тяжести нет, время на расчеты не влияет. Поверхности задают низшие пары — шарниры, ползуны по направляющим, линейные и точечные взаимодействия — высшие рычажные пары, зубчатые зацепления. Относительные перемещения сочленений звеньев рычажных механизмов задают ограничением трех вращательных и трех поступательных степеней свободы.

В учениях о статике, гидростатике, аэростатике среды основа расчетов — принцип моментального равенства опорно-рычажных взаимодействий.

Кинетика (др.-греч. κίνησις движение) — первый из новых инерциальных физико-математических разделов, основанных на заветах учения Зенона: принцип моментального равенства взаимодействий абстрагировали к безопорным векторам скорости бездеятельных точек без геометрических размеров и вращательных действий, силу им дают ускорения. "Статику с динамикой объединили" принципом относительности Галилея и тремя законами "инерциального движения" Ньютона.


В пропаганде утверждают: раздел кинетики фундамент науки. Способ познания, формирующий связи понятий гносеологии, аксиологии, онтологии. Создает адекватность представлений о действительности, обосновывает познаваемость мира и практическую целесообразность взаимодействий прикладных, экспериментальных и фундаментальных наук. Взаимосвязью методологии, методики, технологий коррелирует способы познания естественнонаучные и гуманитарные, способы действий в обстоятельствах сфер жизни и производства.

О новом учении кинетики

Принято считать: "современная физика" началась с того, что Галилей провел опыты по скатыванию чугунных ядер в деревянных желобах с высоты пизанской башни. Ядра по желобам, приставленным под углами вплоть до вертикального, разгонялись до одинаковой скорости, которую замеряли "водяными" часами. Равенство импульсов — из-за действий мест среды, удельных плотностей ядер и наклонных плоскостей, рычажных устройств. Моментальные центры опор ядер в твердом качении на малых скоростях устранили сопротивления среды. Но непостижимым образом внимание сосредоточили на импульсах, "мухе", не замечая "слона" — устранения сопротивлений при переходе со скольжения к качению: трение в равных условиях опытов при таком переходе уменьшается в ≈100 000 раз! Куда же и почему исчезает трение? (Аскольд Силин: Трение и мы)

Galileo Galilei: Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due scienze attenenti alla mecanica et i movimenti locali, 1638. Мы даем основания учения нового о предмете древнем, как мир. Философы о движении написали толстые тома, но свойства движений остались неизвестны. Падающие тела движутся ускоренно, но в каком отношении они ускоряются, никто еще не определил. Никто еще не доказал, что длины путей у падающих тел в равные времена относятся меж собою как нечетные числа.Брошенные тела описывают кривые, но что это параболы, никто еще не доказал. Мы докажем и это послужит основой наук, которые великие умы разработают обширнее.

Я представляю тело, пущенное вдоль по горизонтальной плоскости; если сопротивления уничтожены, движение вечно равномерно, если плоскость простирается в бесконечность. Если же плоскость ограничена, на границе движущееся тело подвергнется действию силы тяжести; с этого времени к предыдущему и неотъемлемому движению присоединится падение под действием веса; произойдет соединение равномерного движения с равноускоренным".

На шаре Земном нет плоскости, где сопротивления уничтожены равномерным бездеятельным движением; "по вертикали тяжесть действует" на границе. Нет и прибора, чтобы установить на падающем теле как спидометр на автомобиле. Приборами физических лабораторий нельзя с точностью измерить ускорения при изменениях скорости и определить, постоянны ли эти ускорения (Л.Элиот, У.Уилкокс: Физика)

О кинетических моделях

Раздел кинетики состоит из абстракций бездеятельных движений геометрических точек, единственного предмета "кинетического" анализа: равномерного v=const: путь S=v×t; скорость v=S/t;
равномерно ускоряющегося из vo=0: ускорение a=v/t=const; скорость v=a×t; путь S=a×t2/2;
равномерно ускоряющегося из vo≠0: скорость v=vo+a×t; путь S=vo×t+a×t2/2.

При "вращении вектора скорости точки по окружности" символы S, v, a заменяют на φ, ω, ε — углового пути, скорости и ускорения. Кинетику с динамикой объединили абстракцией точки с тяжелой массой m, вектор инерциальной силы задали ускорением падения гири: ведь без связи с действительностью частных проявлений первейших действий мест среды "сила движения геометрической точки" теряет смысл, а раздел классической механики, основа фундаментальных физико-математических разделов, предмет анализа.

О кинетической работе

По новому учению кинетики пушечное ядро при вертикальном выстреле из пушки теряет скорость в том же темпе (≈9,8 м/с2), в каком увеличивает скорость при падении. Время полета вверх равно времени падения вниз. Когда ядро возвратится в точку, из которой было запущено, скорость равна скорости ядра при выстреле. Предлагаем вам проверить на опыте эти заключения (Л.Элиот, У.Уилкокс: Физика)

Для математиков инерциальный принцип относительности Галилея и три закона движения Ньютона стали словно иконами, а байка, что "все-таки она вертится", будто молитвой. По Козьме Пруткову: "Вещи нам непонятны не потому, что понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг понятий". Механические силы, действующие на материальную точку в пустоте пространства, задают: направлением; числовым значением; точкой приложения вектора инерциальной силы. Откуда черпают, ради чего проявляют мощность рычажных моментов векторы силы, близнецы стрелы Зенона, какие физические эффекты и свойства способны понятийно отобразить?

Так, по гладкому льду катится стальной шарик — он совершает работу? В кинетике работы — высоты падений g×h по вертикали, безразмерные коэффициенты трения k "от зацеплений микронеровностей" по горизонтали; твердое качение в круг понятий не входит. Тепловые дисбалансы смещений моментальных центров рычажных опор абстрагированы. Ладно, гиря массы m падает с высоты h: тут для вектора инерциальной силы соблюдены формальные условия: направление, числовое значение, точка приложения. "Кинетическая работа" А=m×g×h: однако что же "работа кинетики падения" изменила?

Изменения проявляют потенциалы мощности относительно неуравновешенных взаимодействий двигательных и тепловых моментов. Разместим в калориметре ящик с песком и выстрелим в него из ружья в упор. Импульс пули равен весу ружья, умноженному на скорость отдачи. Торможение пули песком двигательный момент преобразует в температурные эффекты (Герцен Копылов: "Всего лишь кинематика")