Что такое силы инерции?

Они появляются при ускорении тел и противодействуют внешним с вызывающим ускорение тела. По своей величине сила инерции всегда точно ускоряющей силе и всегда направлена противоположно ей. То есть

(2.25)

где - вектор ускорения, возникающего под действием внешней силы .
Эта формула написана на основании третьего закона Ньютона: действие противодействию. Но в справочниках Вы вряд ли найдете ее. Объясним почему. В данном случае сила инерции противодействует внешней силе F, вызывающей ускорение тела в пространстве, описываемое вторым законом Ньютона:

(2.26)

который прекрасно вписался в современную физику. Но вот отчего возн противодействие, как появляются эти силы противодействия, то есть силы ине никто до наших дней ответить не смог. Другими словами, не смогли вы аналитически формулу (2.25), исходя из формулы (2.26) - никак не получала минуса.
Со времен Э. Маха бытует мнение, что силы инерции обусловлены гравитационным взаимодействием тела со всеми остальными телами Вселенной. Но почему тогда проявляются мгновенно? Ведь до остальных тел Вселенной так далеко, а теория относительности утверждает, что взаимодействие не может передаваться мгновенно! Этот вопрос тоже остается без ответа и мучает физиков. Силы инерции - одна из самых больших загадок физики. Не сумев объяснить их, физики в последние десятилетия начали даже изгонять упоминания об этих силах со страниц учебнике Так, например, бытовавшее ранее выражение "центробежные силы" (они являют одним из проявлений сил инерции) напрочь исчезло из литературы. Вместо это теперь говорят о противодействующих центробежным центростремительных силе описываемых формулой (2.26), забывая, что у всякой силы всегда имеется противодействующая ей.
В [9] было сделано предположение, что гравитоны являются тахионами, а любые гравитационные взаимодействия могут распространяться почти мгновенно на любые расстояния. Это возвращает нас на позиции принципа дальнодействия сил гравитации, выдвинутого И. Ньютоном. Кроме того, это объясняет мгновенное проявления сил инерции как результата гравитационного взаимодействия тела? всеми остальными телами Вселенной.
В [8] с помощью теории движения во времени выведена формула (2.25) исходя из (2.26), т.е. сделано то, что до сих пор не удавалось поколениям механиков. Для это было вычислено ускорение движения тела во времени как производная по dt от y.

(2.27)

Это ускорение имеет размерность, обратную размерности времени, поскольку скорость движения во времени?- величина безразмерная. Но самое интересное это то, что ускорение движения во времени у имеет знак, противоположный знаку ускорения движения того же тела в пространстве V·. То есть последнему соответствует замедление движения тела во времени.
Но, как следует из формулы (2.27), ускорение движения во времени зависит еще и от параметра ß / y, названного нами безразмерной собственной скоростью движения тела. Этот параметр возрастает с ростом скорости V движения тела в пространств. Следовательно, ускорение движения тела во времени должно возрастать по абсолютной величине с ростом скорости движения этого тела в пространстве. Последнее обстоятельство совершенно непривычно для людей, привыкших иметь дело с классической механикой.
Если выражение (2.27) домножить на массу тела m, то получается выражение для силы, аналогичное формуле (2.25):

(2.28)

(На скорость света С умножили для обеспечения привычной размерности сил как ранее мы иногда умножали у на С.)
Полученное выражение (2.28), имея требуемый знак минуса, удивительно похоже на выражение (2.25) для сил инерции. Только малопонятный параметр ß / y мешает полному совпадению формул. Но если в формуле (2.28) величину ускорения V не связывать с величиной параметра?/?, то есть считать независимой от него (или считать отношение ß / y постоянно равным единице), тогда формула (2.28) превратится в формулу (2.25) для сил инерции!
Но разве возможно, чтобы тело ускорялось, а отношение ß / y оставалось неизменным? Разве бывает так, что тело ускоряется, а абсолютная величина скорости его движения не изменяется? Оказывается, бывает. Так, центростремительное ускорение, перпендикулярное тангенциальной скорости Vr движения тела по круговой траектории, не изменяет абсолютную величину этой скорости.
В [8] сделано предположение, что фигурирующие в выражении (2.28) величины? и? относятся не к локальному движению тела под действием ускоряющих его локальных внешних сил, а к вселенскому движению вещества в гравитационного замкнутой Вселенной вокруг ее "центра масс", аналогичному движению спутника Земли по круговой орбите. Только если первая космическая скорость у поверхности Земли составляет 7,9-103(10 в третей степени) м/сек, то "первая космическая скорость" для всей Вселенной, имеющей массу ~1055 г и радиус ~1028 см, должна составлять C/V2. Именно при такой скорости тела ß / y. Это та самая особая скорость, на которую мы уже обратили внимание выше.
Остается только допустить, что локальные ускорения тел под действием тех или иных локальных сил не изменяют абсолютной величины скорости "орбитального" движения этих тел относительно "центра масс" Вселенной, а только изменяют ее направление. Но в разделе 1.3 мы уже видели, что изменение скорости движения тела в пространстве не изменяет абсолютной величины |C| комплексной скорости J движения тел. Следовательно, при переходе к космологическим масштабам надо говорить уже не о движении в пространстве, а о движении в пространстве-времени, как на это давно указывает теория относительности.
Таким образом, можно полагать, что в формуле (2.28) отношением ß / y характеризует не локальные движения тел, а движения вещества Вселенной в целом по круговой траектории. И можно говорить, что силы инерции действительно зависят от движения вещества Вселенной в целом, но возникают как силы ускорения движения тела во времени.

Выводы к главе

1. Подход с позиций динамики к пониманию движения во времени тела с массой m требует выполнения закона сохранения количества движения тела во времени m y = m0 y 0, в котором m0 - масса покоя тела. Из него непосредственно следует формула для релятивистской массы m = m0/ y.
2. Вывод остальных основных формул специальной теории относительности в теории движения столь же прост, нагляден и понятен.
З. Энергия покоя тела, которую называют еще внутренней энергией тела, выражаемая формулой Эйнштейна E0 = m0C2(с квадрат), численно совпадает с энергией гравитационной связи данного тела со всеми остальными телами Вселенной. При этом квадрат скорости света С2(с квадрат) равен гравитационному потенциалу Вселенной, взятому с противоположным знаком.
4. График зависимости импульса тела от скорости движения его во времени у имеет точку перегиба при , которой соответствует скорость движения в пространстве . Скорость - тоже особая скорость движения. При ней
5. Силы инерции - это силы ускорения движения тела во времени при замедлении его движения в пространстве. С другой сторон, силы инеоции - это силы взаимодействия тела со всеми телами Вселенной. Мнгновенность проявления сил инерции объясняется мнгновенностью распростронения во Вселенной переносчиков этих сил - гравитонов, являющихся разновидностью тахионов.

Date: 2015-07-27; view: 769; Нарушение авторских прав