Сила инерции

 

Причина веса у горизонтально и вертикально расположенного динамометра одинаковая - сила инерции. Сила инерции — это сила, возникающая при ускорении, торможении или движения по кругу (вращении) материального тела. 

Инерция это способность материального тела сохранять свое движение (вращение) при отсутствии внешних сил. Причина силы инерции обусловлена взаимодействием движущегося тела и среды движения тела. При ускорении материального тела в материальной среде, внешняя среда сопротивляется движению тела, а при торможении материального тела уже сама среда является источником движения тела по инерции. Сила инерции тем больше, чем больше масса тела и меньше плотность среды. Например, автомобиль начинает ускорение в среде воздуха, сила инерции возникает в сторону противоположную ускорению. Внешняя среда создает сопротивление движению тела и возникает сила инерции, которая четко фиксируется на динамометре. (прижимает к спинке авто). Если убрать внешнюю силу для движения автомобиля например в среде воздуха, он продолжит движение также по инерции. Внешняя среда будет играть роль воды, в которой "всплывает пузырь в горизонтальном направлении", торможение тела происходит самой внешней средой, она как бы "сопротивляется наоборот", она придает материальному телу силу для движения в отсутствии внешних сил. Иными словами сила инерции при торможении тела возникает в ту же сторону что и движения самого тела (прижимает к рулю). Т.е. чем больше плотность среды тем и больше мера торможения и тем больше и сила инерции. 

Если автомобиль начинает движение с тем же ускорением в среде космического вакуума, плотность которого практически равна нулю, а значит и не создает ощутимого сопротивления движению, то и сила инерции практически будет равна бесконечности, так как нет среды, которая бы создавала торможение тела. Следовательно сила инерции пропорциональна массе тела и обратнопропорциональна плотности среды движения тела. 

Причиной веса на динамометре, расположенного параллельно поверхности земли являются силы инерции. Если мы расположим динамометр вертикально причиной веса на нем будут все те же самые силы инерции. Однако не совсем образованные люди могут сказать, что причиной веса на вертикально расположенном динамометре является какая то "гравитация", причины которой они не знают. Вне зависимости от расположения динамометра он всегда показывает значение на нем силы, главное чтобы направление силы было вдоль оси самого динамометра. 

Иными словами простой динамометр имеет только одну плоскость свободы - вдоль оси растягивающейся пружины. Сила веса поперек пружины естественно не покажет наличие веса, лишь боковую деформацию самой пружины. 

В голове человека имеется "прибор" который называется Вестибулярный аппарат. Это шарик который заполнен жидкостью, а внутренняя поверхность шарика имеет огромное количество рецепторов которые реагируют на силу инерции жидкости внутри шарика при движении человека. Таким образом у человека формируется состояние равновесия в пространстве. Этот "орган" практически тот же самый динамометр, но у которого миллионы плоскостей свободы, динамометр который показывает наличие веса в любом направлении движения, во всех возможных радиусах сферы, а не только вдоль какой то одной. 

Нечто похожее в технике существует и называется акселерометр, по своей технической сути является обычным динамометром, который измеряет всю ту же самую силу инерции. 

Так что же такое "гравитация" и каковы ее причины ? Планета земля движется в пространстве со скоростью 30 км/с относительно Солнца и вращается вокруг своей оси с угловой скоростью 0,004 градуса в секунду, 30 градусов в час, а полный оборот вокруг своей оси за 24 часа. Вращая стакан с водой по кругу, мы увидим смещающуюся воду по кругу силами инерции, если увеличить стакан до размеров планеты, а воду до размеров океана, процесс мы станем называть приливами отливами. В невесомости космоса у гири нет веса, но если ее начать вращать вокруг своей оси у нее вдоль радиуса вращения появится сила тяжести т.е. вес. (ее могут называть центробежная сила) Если размер гири увеличить до размеров планеты, а вращение до частоты вращения земли, мы получим причину силы которая направлена из центра земли в космос. Так почему же материальные тела не улетают с планеты а удерживаются на ней ? Почему сила инерции имеет обратное направление ? 

Совершенно очевидно, что сопротивление среды движению тела создает силу инерции и чем больше плотность среды тем больше сила инерции (веса). Например авто движется с ускорением в среде воздуха, следовательно сила инерции появляется в сторону противоположную ускорению, на динамометре будет определенное значение веса, дальше авто продолжает движение в среде воды, в среде с большей плотностью, скорость уменьшается из-за увеличения сопротивления среды, а значит увеличится вес на динамометре - сила инерции. В среде космоса практически нет плотности, поэтому и сопротивления движению тела практически нет. Инерционная система отсчета это система плотность которой равна нулю, но сила инерции в среде с нулевой плотностью тоже равна нулю... Как может система отсчета быть инерционной, если ее плотность равна нулю и никакой инерции в ней быть не может ?

Сила инерции (вес) возникает: - при ускорении тела в сторону, противоположную ускорению (прижимает к спинке авто); - при торможении тела в сторону по ходу ускорения (прижимает к рулю авто); - при движении тела по кругу вдоль радиуса окружности вращения при определенной резонансной скорости. (прижимает белье к стенке центрифуги, она же центробежная сила) Сделанное из углепрочного сплава металлическое тело, на определенной высоте выбросили из самолета. Первые пару секунд полета тело будет набирать скорость т.е. будет двигаться с ускорением, в этом случае вес тела будет увеличиваться в обратную сторону ускорения. Относительно падающего тела мы говорим "тело ускоряется", но относительно среды, в которой падает наше тело мы уже скажем "среда тормозит тело". Мы скажем одно и тоже, но в зависимости от точки отсчета нашего размышления, текст будет разным. Тело будет увеличивать скорость, а внешняя среда будет сопротивляться движению тела своей плотностью и при достижении некоторой равновесной скорости, внешняя среда остановит ускорение тела и оно полетит с постоянной скоростью до самой земли. Далее тело врезается в землю, высвобождая великий импульс. Относительно тела, которое притягивается к земле мы говорим "сила тяжести тела", но относительно самой земли мы уже говорим "сила притяжения земли". И опять, мы говорим одно и то же, но в зависимости от точки нашего отсчета мы говорим разное, но не меняя сути сказанного. Тело, которое лежит на земле, не перестает иметь силу тяжести, тело потому и лежит на земле, потому что продолжает притягиваться к самой земле. Тело, которое лежит на земле как бы испытывает "постоянное торможение" относительно самой земли, а сила инерции тела, которое испытывает торможение направлена в сторону самого торможения, т.е. к самой земле. Вес, который появляется на динамометре при торможении автомобиля в сторону самого торможения появляется по той же причине, что и вес тел на поверхности движущейся в космическом пространстве земли. Таким образом причиной того, что называют "гравитация" является простая сила инерции при движении планеты в космическом пространстве.

 Например тело движется относительно поверхности земли, относительно луны или относительно солнца. В данном случае первая точка отсчета - тело, а вторая точка отсчета земля, луна, солнце что угодно. Т.е. относительными могут быть точки отсчета, само же "движение" безотносительное понятие, "движение" не является точкой отсчета так как не является материальным объектом чтобы быть ему точкой отсчета. Движение это процесс, посредством которого происходит взаимодействие различных точек отсчета между собой, например движение авто относительно ученного стоящего на остановке. Два материальных объекта изменяют свое пространственное положение друг относительно друга в данном случае посредством прямолинейного движения. 

___________________________________________________________________________

Мы нагрели воду до определенной температуры. Вода начала остывать тоже по инерции. Сохранение ее температуры происходит по тем же законам и по той же причине, что и сохранение движения материального тела в отсутсвии внешних сил. Следовательно среда, в которой остывает температура и масса самой воды будут определять время, в течении которого будет происходить падение температуры воды. Данное свойство могут называть "теплопроводность" или "холодопроводность". Поэтому лучшие термосы это стеклянный баллон заключенный в глубокий вакуум, который практически не проводит температуру. 

 Почему сила веса гири направлена вниз по ходу ускорения, а сила веса ускоряющегося авто в сторону против ускорения ??? Потому что на самом деле правильно говорить "торможение свободного падения", а не "ускорение свободного падения", тогда логика преобразует все в единый смысл, ибо материальное тело падающее на землю испытывает сопротивление среды и это сопротивление среды выражается в силе которую называют вес. В космосе практически нет плотности, поэтому и ускорение тела в среде с почти нулевой плотностью не будет создавать сопротивления а значит и веса. 

ВЕС 

 Сила инерции возникает как сила сопротивления среды движению тела, имеющего массу при ускорении, торможении, движения по кругу или при изменении траектории движения. Сила инерции возникает при постоянном или периодическом внешнем воздействии кинетической энергии внешнего источника. Например автомобиль начинает ускорение, сила возникает в обратную сторону ускорению как сопротивление среде, и чем больше плотность этой среды, тем больше сопротивление, а значит и сила инерции. Например, автомобиль движется с ускорением в среде с плотностью воздуха, начинает двигаться в воде, которая оказывает большее сопротивление движению автомобиля. Тот же процесс с выходом ракеты в космос, только наоборот. По мере увеличения высоты плотность среды уменьшается, а значит сопротивление среды тоже уменьшается в следствии чего скорость ракеты увеличивается. При движении по кругу с определенной резонансной постоянной скоростью сила инерции возникает вдоль радиуса (радиально), ошибочно эту силу могут называть "центробежной", но эта та же самая сила инерции сопротивления среды движению, только по кругу. Белье в барабане центрифуги прижимается к стенкам с дырками именно этой силой. Центробежная сила это сила изнутри наружу, когда масса (например воды) стремится продолжить движение радиально из центра на окраину и наоборот, "центростремительная сила" это сила, которая направлена из окраины в центр, всасывающая сила инерции, сила которая засасывает вещество снаружи в центр. Когда внешний источник энергии убирают (отключают), сила инерции еще некоторое время сохраняется в виде продолжения движения как запасенная потенциальная энергия движения массы. В школе приводили такой простой пример. "Работает двигатель самолета это кинетическая энергия, когда планирует - потенциальная энергия". Например вы пнули мячик - сообщили ему, но не имПульс, далее мячик продолжил движение силами инерции. Или вращается двигатель от сети, вы отключили сеть, вращение продолжилось по инерции только что описанными силами инерции. Что такое насыщение сердечника трансформатора ? Это процесс при котором формируется его магнитное поле, это процесс, в течении которого сердечник трансформатора становится электромагнитом, это переходной электромагнитный процесс. И наоборот процесс исчезновения магнитного поля это есть процесс "рассыщения", если так можно выразиться. Допустим у Вас работает трансформатор от микроволновки, при частоте 50 Гц полярности меняются каждые 0,01 секунду, но мы знаем, что магнитное поле такого трансформатора исчезает в течении 2-3 секунд... что можно зафиксировать, зарегистрировать и измерить средствами, имеющимися в избытке, то же самое про конденсатор... Следовательно, если полярность напряжения меняется быстрее чем исчезает магнитное поле значит трансформатор ВСЕГДА работает в насыщенном режиме, в режиме грубо говоря постоянного электромагнита. Однако трансформатор не находится в режиме насыщения в период включения, когда магнитное поле формируется и в период выключения, когда магнитное поле исчезает. Допустим вы подключили постоянный ток к трансформатору, он стал электромагнитом, но после того как Вы отключили питание магнитное поле исчезает в течении 2-3 секунд если речь идет о трансфоорматоре с большой добротностью каковой мы рассматривали от микроволновки. Но полярности у тебя меняются каждые 0,01 секунду... Т.е. магнитное поле просто не успевает исчезать полностью, следовательно трансформатор работает всегда в насыщенном режиме, по сути в режиме постоянного электромагнита. Вес это сила действующая на опору (воду, воздух или например землю) в следствии сил инерции, возникающих при ускорении (авто набирает скорость), торможении, движения по кругу с постоянной скоростью (белье прижимается к стенке центрифуги) или при изменении траектории движения. Среда в которой движется тело сопротивляется и возникает сила противодействия - сила инерции. Из данной картинки совершенно очевидно, что при ускорении автомобиля весы будут показывать направление веса в сторону, противоположную ускорению. Чем больше ускорение тем больше показания будут на весах (акселерометре). По мере увеличения скорости, т.е. при ускорении тела растет не масса тела, но растет сопротивление среде т.е. вес, что ошибочно трактуют как "увеличение массы". Чем больше плотность среды, тем больше ее сопротивление движению тела и следовательно больше "растет масса", и наоборот чем меньше плотность среды тем меньше. 

Про тело которое находится в невесомости космоса говорят "у тела нет веса", пусть телом будет простой кирпич. Теперь если мы начнем вращать этот кирпич вокруг своей оси, или двигать с ускорением по прямой то у кирпича появится сила инерции и появится значение веса. Т.е. причина веса кирпича который находится в космосе - простые силы инерции. Данные силы действуют также и на земле ровно в той же мере. Следуя данной логике, если причиной веса в космосе являются силы инерции, то и на земле причиной веса кирпича являются те же самые силы инерции ! Однако есть некоторые британские ученные, которые это отрицают.. Вопрос почему они отрицают очевидные вещи ??? 

 Эффект рычага, простыми словами. Данный закон называют закон сохранения равновесия в природе или законом сохранения энергии равновесия. Эффект рычага происходит за счет изменения точки опоры (точки равновесия) системы. Вес это сила действующая на опору и двигая точку опоры мы будем увеличивать силу веса на одной стороне весов и уменьшать силу веса на другой. Усилие человека остается постоянным, но увеличивая длину рычага, т.е. нарушая равновесие весов человек прикладывает меньшую силу для подъема груза.