Меморандум о естествознании

Рычаги

Искусство механики основано на представлениях об опорно-рычажных взаимодействиях. Из рычажных устройств сложены все механизмы. Рычажный клин единственный доступный инструмент механической обработки почвы и ремесленных изделий. Меч и молот представляют полярные разновидности клина.

Опорно-рычажные положения механики Архимед раскрыл в трактате "О равновесии плоских фигур, или о центрах тяжести плоских фигур". Им открыты законы равновесных состояний в жидкостях и в газах, созданы полиспаст и бесконечный винт, разновидности военных машин и рабочих рычажных механизмов. В трактате "Метод" указаны различия физических и математических доказательств. Рычаги, по стародавнему преданию про его слова, могут перевернуть Земной шар, если только создать для такого процесса моментальные центры рычажных опор.

Правоту предания подтверждают проявления землетрясений, молний и других электромагнитных эффектов нарушений местных опорно-рычажных структурных балансов потенциалов мощности среды.

Потенциалы мощности двигательных и тепловых моментов проявляют и созидательные, и разрушительные процессы. В естествознании признание очевидного факта опорно-рычажных взаимодействий относительно множества моментальных центров опор — основа познаний законов балансных природных взаимодействий.

О парадоксальном свойстве рычажных опор

Рычажные опоры проявляют парадоксальное свойство, которое часто упускают из виду: проявления двигательной мощности на рычажных плечах практически не играют в них роли. Обстоятельство обусловлено тем, что в опорах рычагов им противодействуют проявления тепловых эффектов рычагов, плечи у которых равны радиусам опор.

Рассмотрим рычаг с плечами коротким r, длинным ε×r и опорой радиуса ro. Проявляемая мощность на длинном плече Q×ε×r, где Q — мощность приложенного к нему относительно неуравновешенного момента. Трение опоры по закону Амонтона k×Q×(1+ε); мощность сопротивления k×Q×(1+εro. В повороте рычага на угол Δα работа А=Q×ε×r×Δα, величина сопротивления по модулю Атр=k×Q×(1+εro×Δα. Полезная работа ААтр.

Механический коэффициент полезного действия ηр=(ААтр)/А=1−Атр/А=1−k×r×(1+ε)/ε×ro. Числитель немного больше единицы, а знаменатель на порядки меньше единицы. Так, при ε=4, r/ro=0,05 и k=0,25 (довольно плохая смазка) к.п.д. ηр=98,4%: эффект передачи и увеличения мощности механических действий почти сто процентов!

Парадоксальное свойство рычажных опор сыграло выдающуюся роль в развитии техники. Во всех непохожих друг на друга рычажных устройствах удивительные эффекты достигались одинаковым способом: все проявления потенциалов относительно неуравновешенной двигательной мощности сводили к опорам малого радиуса, будь то обод колеса, валек весла или коромысло рычажных весов (Аскольд Силин: Трение и мы)

О процессах опорно-рычажных взаимодействий

"Трением" издавна добывали "огонь": смысл этих слов до сих пор не ясен. Не касаясь физической, химической, механической сути процесса, объявил о нем Бенджамин Томпсон, вошедший в историю науки как граф Румфорд. Озарение или, если хотите, открытие, как часто бывает, пришло из практики. Сверление (по-старинному, верчение) стволов один из самых трудоемких и ответственных этапов изготовления пушек. Томпсон заметил: температурные эффекты — следствия опорно-рычажных процессов. В демонстрации проявлений температурно-рычажных эффектов пытливый исследователь использовал тупое сверло.

Трудно описать удивление и изумление, выраженное зрителями, при виде того, как большое количество воды, быстро нагревшись, было доведено до кипения. Установку приводила во вращение одна лошадь: можно посчитать, сколько теплоты можно произвести надлежащими устройствами без горения или химического разложения. Размышляя об этом, мы не должны забыть замечательного обстоятельства: источник производимой этим способом теплоты, очевидно, неистощим!


Примером парадоксального свойства опорно-рычажных взаимодействий служит работа теплового насоса. Опора в нем сопло Cs: частицы mi рабочей среды из области высокого давления передают импульсы в среду разряженную, смещая тепловые балансы.

Поворот вентиля процесс охлаждения и нагревания превращает в обратный: ∆Qjmj×t°×(yj–∆j). Бывший холодильник передает тепловые импульсы бывшему нагревателю, ставшему холодильником: ∆Qimi×t°×(xi+∆i). В "нагревательном реверсе" мощность [(xi–∆i)×mi/mj–(yj+∆j)]/(yj+∆j) преобразуется в [(yj–∆jmj/mi–(xi+∆i)]/(xi+∆i): множитель Карно характеризует отношение разности температур к температуре холодильника.

Так, при замораживании воды, если температура уже опустилась до точки замерзания (0°С или 273К), а температура воздуха места, где стоит холодильник, 20°С или 293К, разность температур 20К. Работа насоса 20/273≈0,073 от величины отбираемой теплоты у воды. 73 Дж двигательной работы "сбрасывают" в помещение 1073 Дж теплоты: эффективность в преобразованиях "двигательной" работы в проявления температурных эффектов в этом случае 1470%!

Посмотрим на двор за окном или озеро. Среды можно охлаждать или отбирать из них теплоту с парадоксом теплового насоса: холодильника, в работе которого нас прежде всего интересует, что излучает змеевик, а не что именно охлаждается: быть может, холодный воздух за стенами дома. Сжигание органических веществ — стародавний варварский способ: при малой двигательной работе можно удалять из жилищ или собирать большое количество подержанной теплоты, окружающей нас со всех сторон (Питер Эткинс: Порядок и беспорядок в природе)

О проявлениях потенциалов мощности и скамейку Эйнштейна

Казалось, накопленный человечеством опыт неопровержимо доказывал эффективность получения, передачи, преобразования вращений в тепловые, двигательные, по сути, возмущения среды. Но примеров устойчивости возмущающих среду процессов мы почти не находим в природе, где чуть не единственные опорно-рычажные устройства — суставы, близкие по функциям к шарниру (Аскольд Силин: Трение и мы)

Возмущениям балансных потенциалов среды в арифметической прогрессии в геометрической прогрессии противодействуют ее упругие электромагнитные смещения. Но теперь при "проектировании скоростных перемещений F=m×g" задают лишь сумасброднейший вопрос: как все больше увеличивать балансные возмущения среды обитания, а самим не сгорать и не погибать при этом?

Процессы уравновешиваний и перемещений, подобные мышечным проявлениям существ, в структуре среды проявляют потенциалы мощности двигательных и тепловых балансных моментов рычажных смещений, удивительных по нечеловеческим возможностям. Создавать их возможно искусными смещениями в групповых центрах и множестве моментальных балансных опор. Сумасбродные вымыслы безопорных бездеятельных векторов сил, плагиатов стрел Зенона, несусветной скорости энергии и квантовых скачков электронов по орбитам внедряют в науку на пользу математиков: но она направляет все сущее в природной среде не к искусным технологическим решениям, а скорее к братским могилам.

В жизни каждого человека должна быть скамейка, чтобы хотя бы один раз в жизни он смог сесть и задать себе вопрос: Куда я иду? (Эйнштейн)