Pătrunde în esenţă

Considerăm că s-a comis o eroare atunci când s-a acceptat ca toată fizica să fie bazată pe două legi şi anume: legea conservării şi transformării energiei şi legea conservării impulsului.

„Una din principalele legi, nu numai în mecanică, dar şi în întreaga fizică, este legea păstrării cantităţii de mişcare. În ultima vreme această lege e tot mai des numită legea conservării impulsului. Rezultanta acestei legi se obţine în baza legilor II şi III a lui Newton aplicate corpurilor ce interacţionează” [7, pag. 48]².

Teoria actuală ne spune că: „Dacă suma forţelor vectoriale din exterior, care acţionează asupra unui sistem, sunt egale cu zero, atunci acest sistem poate fi numit închis, izolat” [1, pag. 74]¹.

Pentru sistemul închis (izolat) avem:

şi

Prin urmare pentru acest sistem:

_iv_I = const.

De aici rezultă legea conservării impulsului care ne spune că: „Mărimea impulsului corpurilor dintr-un sistem închis (izolat) este constantă”. Aceeaşi sursă menţionează: “Cea mai importantă aplicare a legii conservării impulsului este la mişcarea reactivă (arma în momentul descărcării). Dacă ne vom imagina o armă descărcându-se încontinuu şi totodată mişcându-se, vom obţine un motor reactiv”, [1, pag. 75]¹.

O analiză atentă, ştiinţifică a experimentului cu arma ne conduce la concluzii ce vin în contradicţie cu această lege fundamentală. Un argument în acest context este următorul exemplu. De la [14, pag. 107, tab. 103-105]² vom folosi următoarele date:

Automatul Kalaşnicov

Calibrul ..... 7,62 mm

Masa armei ..... 3, 8 kg (3800gr)

Masa glonţului ..... 7,9 gr

Masa prafului utilizat ..... 1,6 gr

Viteza glonţului ..... 715 m/s

Energia cinetică a glonţului

la ieşirea din ţeavă ................................... 2020 J

Acceleraţia glonţului .... 616 000 m/s²

Timpul mişcării glonţului în ţeavă .... 0,0011 s

Lungimea ţevii .... 0, 415 m

Presiunea maximală a gazelor în ţeavă.... 275 – 284 MPa (2800-2900 atm)

Praful ....1kg – 2500 10³ ÷ 5000 10³ J

Rezolvarea problemei

m₁ = 7,9 gr

v₁ = 715 m/s

Wc₁ = 2020 J

m₂= 3,8 kg

v₂ = ?

Wc₂ = ?

Conform legii conservării impulsului scriem relaţia: m₁v₁ = m₂v₂, unde: ;

J

Se ştie că: P = mv.

P – impulsul (cantitatea de mişcare), se exprimă în

Avem: P₁ = m₁v₁ = 0,0079 ∙ 715 = 5,6485

şi: P₂ = m₂v₂ = 3,8 ∙ 1,486 = 5,6468

Dorim să atragem atenţia asupra proporţionalităţii obţinute:

Pentru a concluziona, alcătuim o tabelă cu datele obţinute:

m₁ = 7,9 gr m₂ = 3,8 kg

v₁ = 715 m/s v₂ = 1,486 m/s

Wc₁ = 2020 J Wc₂ = 4, 198 J

Obţinem un raport de 481 ori dintre aceste mărimi.

Însă: P₁ = 5,6485 P₂ = 5, 6468

Sau: P₁ = P₂

Avem un sistem închis (izolat) alcătuit dintr-un cărucior (vezi fig. 6) echipat la o extremă cu un panou din material amortizor, iar la partea opusă se va afla o persoană cu o armă în mâini.

Fig. 6

Precizăm că omul se află în cărucior, iar acesta (căruciorul) are posibilitatea de a se mişca în plan orizontal cu pierderi minime de frecare. Materialul amortizor ne dă posibilitatea de a transforma energia cinetică a glonţului în energie cinetică a căruciorului cu un randament mai mare. La impactul glonţului cu un corp neelastic aproape toată energia cinetică a glonţului se va transforma în energie termică datorită vitezei colosale. Lovind cu ciocanul în nicovală, se va observa acelaşi lucru.

Conform legii conservării impulsului m₁v₁ = m₂v₂ (valorile – ), căruciorul ar trebui să rămână nemişcat pe tot parcursul descărcării armei în panou. Însă, în urma efectuării experimentului, s-a constatat contrariul: căruciorul s-a mişcat în aceeaşi direcţie cu cea a glonţului. Recunoaştem că mişcarea căruciorului a fost încetinită din cauză că nu toată energia cinetică a glonţului a fost transmisă căruciorului, o mare parte din această energie cinetică s-a transformat în energie termică.

Să ne imaginăm situaţia în care toată energia cinetică a glonţului s-ar transforma în energie cinetică a căruciorului. Conform calculelor din problemă vom avea:

P₁ = 5,6485 împotriva P₂ = 5, 6468

Wc₁ = 2020 J împotriva Wc₂ = 4, 198 J

Pentru a evidenţia cât de mult diferă mărimile celor două valori (a energiei cinetice), vom recurge la un exemplu mult mai simplu şi anume: dacă un corp cu masa de 202 kg va cădea de la înălţimea de 1m, va fi efectuat un lucru de 2020 J, respectiv şi energia de 4,198 J va fi echivalentă cu lucrul efectuat de un corp cu masa de 0,4198 kg ce va cădea de la înălţimea de 1m. Raportul dintre valori de 481 ori este o mărime substanţială ce ne confirmă absurditatea acestei legi în cazul dat.

Ne-am îndrepta pe o pistă falsă acceptând afirmaţia: „Aşadar, trebuie înţeles, că impulsul nu este o combinaţie formată artificial dintre două mărimi (mv), dar ne relevă o nouă şi calitativă caracteristică a tuturor corpurilor în mişcarea mecanică” [7, pag. 90]¹. Nu vom zăbovi cu întrebarea – ce caracteristică calitativă ne ilustrează această lege în cazul dat?

Pentru a clarifica asemenea cazuri, recurgem la judecătorul suprem – la experiment. Să analizăm minuţios un caz cunoscut.

Într-o persoană echipată cu jachetă antiglonţ s-a tras cu arma. Observăm că persoana care a tras nu a suferit nici o lovitură, pe când persoana în care s-a tras a primit o lovitură foarte puternică, ceea ce ne confirmă vânătăile de pe corp. Conform legii conservării impulsului ar trebui ca loviturile să fie egale – valorile ( ).

Deci, în realitate se manifestă energia cinetică (raportul de 481 ori) şi nu cea a impulsului (cu valori egale). Despre legea conservării impulsului s-ar putea spune că: „este a cincia roată la căruţă” în cazul dat.

O analiză atentă, ştiinţifică a acestui experiment ne conduce la concluzia că, inerţia corpurilor simple a promovat această eroare. În baza celor demonstrate vedem că legea conservării impulsului nu se respectă, prin urmare constatăm inutilitatea acestei legi în cazul dat.

Părerea noastră este că orice lege din fizică nu poate fi absolută. Fiecare lege în parte poate să se refere la un corp, sau la un grup de corpuri şi în anumite limite, anumite condiţii. Cu cât mărim frontierele de acţiune a unei legi, fără cercetări aprofundate, cu atât riscăm să greşim.

Energie de categoria a doua (?!)

Definiţiile impulsului date de fizicieni sunt uneori chiar contradictorii. Ştim cu toţii că fizica este o ştiinţă exactă ce nu admite probabilităţi, cu atât mai mult în cazul aplicării unei legi fundamentale, cum este considerată cea a impulsului.

Aşadar, impulsul corpului (cantitatea de mişcare) se exprimă în kilogram-metru pe secundă [5, pag. 101]¹.

Puterea caracterizează rapiditatea efectuării lucrului. Ca unitate de putere se ia un joule pe secundă – un watt,

sau .

Comparând acestea unităţi de măsură, se vede clar că impulsul este energie. În acest context redăm un citat de la [1, pag. 101]²: „Legea conservării şi transformării energiei are o legătură directă cu mişcarea materiei” sau, cu cantitatea de mişcare a materiei.

Deci, se naşte întrebarea: ce fel de energie mai este şi acest impuls? Nu o putem numi nici energie potenţială, nici cinetică, deoarece în problema dată energia cinetică are o valoare (2020 J), iar impulsul are altă valoare ( ). Impulsul – cantitatea de mişcare a materiei (corpului) – este oare energie cinetică de categoria a doua?!