Меморандум о естествознании

Кинетика

По определению Аристотеля, под механикой (греч. μηχανική — искусство построения машин) разумеем мы ту часть практического искусства, которая помогает решать затруднительные вопросы: применяли его для расчетов рычажных механизмов, при строительстве сооружений и купольных сводов.

В кинематике, учении о рычажных механизмах понятий о тяжести нет, а время на расчеты не влияет. Поверхности задают низшие пары — шарниры, ползуны по направляющим. Линейные и точечные взаимодействия создают высшие рычажные пары, зубчатые зацепления. Перемещения рычажных звеньев задают тремя вращательными и тремя поступательными степенями свободы. В статике, гидростатике, аэростатике понятийная основа всех расчетов — принцип моментального равенства рычажных взаимодействий.

Кинетика (др.-греч. κίνησις — движение) — первый физико-математический раздел, в котором возродили учение Зенона: принцип моментального равенства рычажных взаимодействий абстрагировали. Статику и динамику невозможных в природе вымышленных бездеятельных безопорных движений объединили принципом относительности Галилея и законами движения Ньютона.

Раздел классической механики в пропаганде теперь — основа современной фундаментальной науки, способ познания, формирующий сквозные связи представлений, взаимосвязи гносеологии, аксиологии и онтологии, обеспечивающий адекватность созданных в науке представлений о реальности. Обосновывающий познаваемость мира и практическую целесообразность во взаимодействиях фундаментальных, экспериментальных и прикладных наук. Через взаимосвязь методологии, методики и технологий формирующий способы познания, коррелирующий естественнонаучные и гуманитарные науки, позволяющий существовать способам деятельности в соответствии с обстоятельствами различных сфер жизни и производства.

О новом учении движения

Говорят, современная физика началась с того, что Галилей провел опыты по скатыванию чугунных ядер в деревянных желобах с высоты пизанской башни. По желобам, приставленным под разными углами, вплоть до вертикального, ядра разгонялись до примерно одинаковой скорости. Равенство импульсов им обеспечили одинаковые действия мест природной среды, удельные плотности и наклоны желобов, проявляющие рычажные свойства. Моментальные центры рычажных опор в твердом качении на малых скоростях устранили сопротивления ядер. Совершенно непостижимым образом внимание сосредоточили на "мухе" — равенстве импульсов, упорно не замечая "слона" — устранения сопротивлений при переходе от скольжения к качению: в равных условиях трение уменьшается в ≈100 000 раз! Спрашивается, куда же и почему исчезает трение? (Аскольд Силин: Трение и мы)

"Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due scienze attenenti alla mecanica et i movimenti locali", 1638: Здесь мы даем основания для учения нового о предмете столь же древнем, как мир. Движение всем знакомо, но, несмотря на то, что философы написали о нем большое число толстых томов, важнейшие свойства остались неизвестны. Всем известно, что падающие тела движутся ускоренно, но в каком отношении они ускоряются, никто не определил. Никто, в самом деле, еще не доказал, что длины путей у падающих тел в равные времена относятся меж собою как нечетные числа. Все знают, что брошенные тела описывают кривые, но что это — параболы, никто еще не доказал. Мы это докажем и это послужит основой наук, которые великие умы разработают обширнее.

Я представляю себе тело, пущенное вдоль по горизонтальной плоскости; если бы все сопротивления были уничтожены, движение было бы вечно равномерным, если бы плоскость простиралась в бесконечность. Если же плоскость ограничена, на границе движущееся тело подвергнется действию силы тяжести; с этого времени к предыдущему и неотъемлемому от него движению присоединится падение под влиянием веса; произойдет соединение равномерного движения с равноускоренным".

На шаре Земном бесполезно искать фантасмагорическую горизонтальную плоскость, на которой действия, кроме равномерного бездеятельного движения, уничтожены. И откуда тогда проявляются действия "по вертикали" на границе ее? К сожалению, нет такого прибора, который можно было бы установить на падающем теле как спидометр на автомобиле, чтобы измерять скорость падения. Более того, с помощью приборов, имеющихся в большинстве физических лабораторий, нельзя достаточно точно вычислить ускорение при быстром изменении скорости падения и тем более определить, постоянно ли это ускорение (Л.Элиот, У.Уилкокс: Физика)

О кинетических моделях

Раздел классической механики состоит из математических абстракций абсолютно бездеятельных кинетических моделей:

равномерного (vo=const): путь S=v×t; скорость v=S/t;

равномерно ускоряющегося (от vo=0): ускорение a=v/t=const; скорость v=a×t; путь S=a×t2/2;

равномерно ускоряющегося (от vo≠0): скорость v=vo+a×t; путь S=vo×t+a×t2/2.

Вектор скорости v зависит исключительно от от символа времени t и больше ни от чего другого: при t=0 от него не остается и геометрической точки. Но она появляется в модели бездеятельного вращения по окружности: символы S, v, a заменяют на φ, ω, ε — угловые путь, скорость и ускорение.

Кинетику Галилея и динамику Ньютона объединили ирреальной абстракцией точки с тяжелой массой m без размеров и вращательных действий. Вектор силы задали ускорением при падении гири: без единственной связи с реальностью одного из частных проявлений первейших действий мест природной среды понятие о геометрической точке, первооснове классической механики, теряет вектор силы, предмет анализа и физический смысл.

Про кинетическую работу

По новому учению кинетики пушечное ядро, запущенное вертикально вверх, должно терять скорость в том же темпе (≈9,8 м/с2), в каком увеличивать ее при падении. Время полета вверх должно быть равно времени падения вниз. Когда ядро возвратится в точку, из которой было запущено, скорость ядра должна быть равна скорости при выстреле. Предлагаем вам самим проверить на опыте все эти заключения (Л.Элиот, У.Уилкокс: Физика)

Для математиков Галилей и Ньютон стали словно святыми, а байка, что все-таки она вертится, будто молитвой. По Козьме Пруткову: многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий. Действия перестали увязывать с проявлениями мощности рычажных действий мест природной среды: их берут ниоткуда, задают геометрически: 1) направлением; 2) числовым значением; 3) точкой приложения векторов инерциальной силы. Откуда черпаются и ради чего проявляются мощности рычажных моментов у близнецов стрелы Зенона, какую работу бездеятельные векторы могут реально отобразить?

Так, по гладкому льду катится стальной шарик — он совершает работу? Кинетическую работу задают высотами ускорений свободных падений g×h или коэффициентом поверхностного трения k: при твердом качении шарика они близки к нулю. А тепловые дисбалансы от смещений моментальных центров рычажных опор в круг понятий не входит. Ладно, гиря m падает с высоты h и для вектора силы выполнены формальные условия: задано направление, числовое значение, точка приложения. Кинетическая работа падения гири А=m×g×h: но что же такая работа гири преодолела?

Работа падения гири, полета стрелы или пули кинетикой стрелы Зенона не определима. Реальную работу проявляют мощности двигательных и тепловых моментов мест природной среды: это можно проверить на опыте. Разместим ящик с песком в калориметре и выстрелим в него из ружья в упор. Импульс, полученный пулей, равен весу ружья, умноженному на скорость его отдачи. Торможение пули песком полученный импульс работы превратит в теплоту, замеряемую калориметром: это и будет показатель выполненной ею работы (Герцен Копылов: Всего лишь кинематика)