Меморандум о естествознании

Рычаги

Механика издавна основана на рычажных взаимодействиях. Из рычажных устройств сложены все механизмы; клин — единственный доступный инструмент для механической обработки почвы и ремесленных изделий; меч и молот — разновидности клина.

В трактате "О равновесии плоских фигур, или о центрах тяжести плоских фигур" Архимед из Сиракуз обосновал положения механики. Им открыты законы равновесных состояний в жидкостях и газах, изобретены полиспаст, бесконечный винт, военные и многие другие разновидности рычажных механизмов. В трактате "Эфод" он показал различия физических и математических методах доказательств. Рычаги, по его оценке, способны перевернуть Землю, если только создать для них центры опор.

Правоту его подтверждают проявления землетрясений, молний и других возмущений местных опорно-рычажных балансов природной среды.

Во всех процессах проявляются направления и мощности двигательных и тепловых моментов. В естествознании представления о всеобщности рычажных взаимодействий и о неисчеслимой множественности моментальных центров опор — основа познаний балансных структур природы.

О парадоксальном свойстве рычажных опор

Рычажные опоры проявляют парадоксальное свойство, его часто упускают из виду: отношения мощности для них практически не играют роли. Поскольку в них скрыты другие рычаги с плечами радиуса поворота: они-то и сводят на нет сопротивления в опорах.

Рассмотрим рычаг с плечами коротким r, длинным ε×r и точкой опоры радиуса ro. Мощность момента длинного плеча Q×ε×r, где Q — мощность приложенного к плечу относительно неуравновешенного момента. Трение в центре опоры по закону Амонтона k×Q×(1+ε); мощность сопротивления k×Q×(1+εro. При повороте на угол Δα работа А=Q×ε×r×Δα. Работа сопротивления по модулю Атр=k×Q×(1+εro×Δα. Полезная работа равна ААтр. Механический коэффициент полезного действия (к.п.д.) ηр рычага по отношению полезной и совершенной работам: ηр=(ААтр)/А=1−Атр/А=1−k×r×(1+ε)/ε×ro. Числитель лишь немного больше единицы, знаменатель на порядки меньше единицы.

Например, при ε=4, r/ro=0,05 и k=0,25 (довольно плохая смазка) ηр=98,4%. Эффективность передачи механических действий почти сто процентов!

Во всех непохожих друг на друга рычажных устройствах парадоксальный эффект достигается одинаковым способом: относительные взаимодействия сводят к центру опоры малого диаметра, будь то обод колеса, валек весла или коромысло рычажных весов (Аскольд Силин: Трение и мы)

О процессах опорно-рычажных взаимодействий

Процессы относительных рычажных взаимодействий происходят, например, при работе теплового насоса.

Рычажной опорой в нем служит сопло Cs, в котором частицы mi рабочей среды области высокого давления обретают импульсы и в среде разряженной смещают тепловые эквиваленты.

При повороте вентиля процесс охлаждения и нагревания станет обратным: ∆Qjmj×t°×(yj–∆j). Нагреватель, бывший холодильник, передает теплоту бывшему нагревателю, ставшему холодильником: ∆Qimi×t°×(xi+∆i).

При реверсе мощность [(xi–∆i)×mi/mj–(yj+∆j)]/(yj+∆j) преобразуется в [(yj–∆jmj/mi–(xi+∆i)]/(xi+∆i). Множитель Карно — отношение разности температур к температуре холодильника.

Так, при замораживании воды, если ее температура уже опустилась до точки замерзания (0°С или 273К), а температура воздуха там, где стоит холодильник, 20°С или 293К, разность температур 20К. Работа насоса составляет 20/273≈0,073 от количества теплоты, отбираемой у воды.

Иными словами, 73 Дж работы насоса"сбрасывают" в комнату 1073 Дж теплоты.

Эффективность преобразования механических действий в теплоту ηt=1470%!

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


Процессы рычажных взаимодействий способны проявлять большие количества теплоты при относительно малых двигательных работах. Так в давние времена трением добывали огонь; заявил об этом, не касаясь сути процессов, Бенджамин Томпсон, граф Румфорд.

Сверление (по-старинному, верчение) стволов — один из самых трудоемких и ответственных этапов изготовления пушек. Томпсон обнаружил, что выделение большого количества теплоты — естественное следствие рычажного опорно-вращательного процесса: для проверки своей гипотезы пытливый исследователь применил тупое сверло.

"Трудно описать удивление и изумление, выраженное зрителями, при виде того, как большое количество воды очень быстро нагрелось и было доведено до кипения без всякого огня. Установку приводила во вращение одна лошадь; можно посчитать, какое большое количество теплоты можно произвести исключительно посредством надлежащих механических устройств без огня, без света, без горения и химического разложения.

Размышляя по этому поводу, мы не должны забывать того замечательного обстоятельства, что источник теплоты, производимой таким способом, очевидно, неистощим!"

Про моменты рычажных опор и скамейку Эйнштейна

Казалось, весь накопленный человечеством опыт неопровержимо доказывал эффективность получения, передачи, преобразования вращательных действий на локальных центрах рычажных опор в тепловые, двигательные, по сути, возмущения природного баланса. Но примеров устойчивой работы подобных процессов мы почти не находим в природной среде, где чуть не единственный рычажный узел — сустав, близкий по функциям к шарниру (Аскольд Силин: Трение и мы)

Дело в том, что возрастаниям балансных возмущений в среде в арифметической прогрессии противодействуют упругости смещений в структурах ее потенциалов в геометрической прогрессии. Однако при "проектировании скоростных перемещений"  задаются лишь одним вопросом: как все больше увеличивать возмущения электромагнитных балансов природной среды, а самим не сгорать и не гибнуть при этом?

Эффективность процессов уравновешиваний и перемещений, сходных с проявлениями мышечной мощности существ, проявляют в природной среде местные потенциалы мощности двигательных и тепловых моментов опорно-рычажных смещений, удивительных по нечеловеческим возможностям. Создавать их возможно искусными смещениями групповых центров множества моментальных балансных опор: но символы "вектора инерциальной силы", "свободной энергии" стали господствовать в головах, а возмущения балансов природной среды направлять все сущее к братской могиле.

"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)