Меморандум о естествознании

Кинетика

Механику называли искусством решать затруднительные вопросы и применяли для расчетов рычажных механизмов и искусственных сооружений.

Так, в кинематике — учении о рычажных механизмах — понятий о тяжести нет и время на расчеты не влияет. Поверхности слагают низшие пары — шарнир, ползун по направляющей. Линии и точки создают высшие пары — зубчатые зацепления. Перемещения для рычажных звеньев задают тремя вращательными и тремя поступательными степенями свободы.

В статике, гидростатике и аэростатике представления основаны на принципе моментального равенства рычажных взаимодействий.

Кинетика (др.-греч. κίνησις — движение) — физико-математический раздел, в котором рычажные действия абстрагированы, а статика и динамика объединены законами движения Ньютона и принципом относительности Галилея. Теперь его называют классическая механика.

О новом учении — кинетике

Утверждают, что современная физика началась с того момента, как Галилей провел опыты по скатыванию чугунных ядер на деревянных желобах с высоты пизанской башни. Ядра по желобам, приставленным под разными углами, разгонялись до одинаковой скорости. Такое равенство импульсов им обеспечили проявления действий мест природной среды и рычажных устройств — наклонных плоскостей. Моментальные точки опор в твердом качении ядер на малых скоростях практически устранили сопротивления природной среды.

Непостижимым образом внимание сосредоточили на "мухе" — мизерных потерях в качении, упорно не замечая "слона" — фактического устранения сопротивлений при переходе в равных условиях от скольжения к качению. Лабораторные опыты показали, что потери на трение при таком переходе уменьшаются примерно в сто тысяч 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, что тело пущено вдоль по горизонтальной плоскости; если бы все сопротивления были уничтожены, то движение стало бы вечно равномерным, если плоскость простиралась бы в бесконечность. Если же плоскость ограничена, то на границе ее тело подвергнется действию силы тяжести, и с этого времени к предыдущему и неотъемлемому от него движению присоединится падение под влиянием веса; произойдет соединение равномерного движения с равноускоренным.

О статике и динамике символов кинетики

Физико-математические модели раздела кинетики: 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.

Для закона вращения точки символы S, v, a меняют на φ, ω, ε — угловые путь, скорость и ускорение.

С динамикой формулы кинетики объединяет апория Ньютона о символе материальной точки m без размеров и вращательных действий, пребывающей в состоянии бесконечного покоя в прямолинейном движении и в свободном падении.

К сожалению, нет такого прибора, который можно установить на теле как спидометр на автомобиле, чтобы им измерять скорость падения. Более того, при помощи приборов, которые имеют большинство физических лабораторий, мы не можем достаточно точно вычислить ускорение при быстром изменении скорости падения, и тем более определить, постоянно ли это ускорение (Л.Элиот, У.Уилкокс: Физика)

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 про то, что все-таки она вертится, будто молитвою. Согласно Козьме Пруткову: многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий. Динамику кинетики задают: 1) направлением; 2) числовым значением; 3) точкой приложения вектора инерциальной силы. Но откуда берет и ради чего проявляет размерность мощности рычажных действий "кинетика стрелы Зенона", какую работу она совершает?

Так, по гладкому льду катится стальной шарик — он совершает работу? Даже качение нарушает законы классической механики: ведь тело, если на него не действуют силы, должно покоиться или двигаться равномерно и прямолинейно. Но я даю боковой толчок глобусу, и он начинает вращаться. Если бы не трение, вращался бы вечно. Или нужны два закона: для прямолинейного и для вращательного движения? Кинетическую работу задают высотами ускорений свободных падений g×h или коэффициентом поверхностного трения k: здесь они равны или близки к нулю. Ладно, тяжесть m падает с высоты h: вектору силы дано направление, числовое значение, точка приложения. Кинетическая рбота падения тяжести А=m×g×h: но отчего она упала и что своей работой изменила? (Михаил Блудов: Беседы по физике)

Работу падения тяжести, полета стрелы или пули не определить "кинетикой стрелы Зенона". 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 физической работы (Герцен Копылов: Всего лишь кинематика)