Естественные и технические науки, № 6, 2007
Иванов М.Г.
ПАРАДОКС ЧЕЛОМЕЯ
Академик Челомей в своих работах приводит описание эксперимента, «необъяснимого» с точки зрения техники, явления при вибрационных испытаниях конструктивных элементов погруженных в воду - тяжелые тела всплывали, а легкие нет. Это явление поспешно, не проведя элементарного анализа, отнесли к проявлению антигравитации. Вибрация не порождает явления антигравитации, а только компенсирует вес тела силой инерции. Если тело с весом равным Р = подбросить вверх, то в верхней точке своей траектории скорость его подъема будет равна нулю, и с этого момента тело не будет иметь веса, так как после этого тело будет находиться в состоянии свободного падения (в невесомости) рис. 1.
Рис. 1
Если два тела изготовлены из одного и того же материала, то тело с большим весом будет иметь и больший объем. Если эти тела погрузить в жидкость, то на тело, имеющее больший объем (соответственно и вес), будет действовать большая выталкивающая сила рис. 2.
ш
V-----------------У
Рис. 2
При вибрации, тело постоянно подбрасывается вверх (с частотой вибрации) - фаза броска далее идет - фаза его свободного зависания и фаза падения.
В моменты нахождения в верхней точке, вес тел становится равным нулю, но выталкивающая сила Архимеда присутствует, и на тело с большим объемом (большим весом) действует большая выталкивающая сила. Поэтому тяжелые тела всплывают, т.к. имеют больший объем, а маленькие «тонут», т.к. усредненная по фазе и времени выталкивающая сила действующая на них меньше (бросок-зависание-падение) (Челомей В.Н. «Избранные труды». М., Машиностроение., 1989, с. 23).
Это явление присутствует и в физике колебательного процесса физического маятника. Когда тело маятника находится в верхней точек своей траектории оно не имеет веса и поэтому не оказывает давление на подвес (опору) и в этот момент вес всей конструкции маятника уменьшается на величину веса тела, т.е. маятник становится легче. В следующей фазе колебания, когда тело маятника «свободно падает» оно также не должно оказывать давление на опору, но, т.к. движение тела происходит по окружности с радиусом длины удерживающей связи, то появляется центробежная сила инерции рис. 3, которая и создает силу натяжения
удерживающей связи О^ = ти2 / Я .
Естественные и технические науки, № 6, 2007
Рис. 3
в точке максимального подъема тела все силы действующие на него равны нулю, поэтому тело в этой точке находиться в невесомости
по мере увеличения скорости тела, при его движение по окружности, появляется возрастающая центробежная сила которая складывается с силой тяжести РтЬ=т^+ацб)
увеличивая тем самым давление на подвес (опору) у
♦р =р+ф
тах до
в нижней точке круговой траектории маятника вес тела будет максимальным, и в этой же точке траектории центробежная сила так же максимальна, поэтому вес тела (сила давления на опору) будет больше чем пщ, т.е. вес всей установки будет больше
Рис. 4
Математическая формулировка соотношений колебательного процесса маятника была дана Гюйгенсом и его авторитет не позволяет переосмыслить физику колебательного процесса создаваемого системой сил состоящей только из силы тяжести и силы реакции удерживающей связи без рассмотрения присутствующей в этом явлении центробежной силы.
Это явление можно использовать в технических конструкциях, позволяющих получать движение только за счет изменения их внутреннего состояния.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов М.Г. «Безопорные двигатели космических аппаратов», М., УРСС, 2007.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.