Добавил:
substantiasubstance.wordpress.com Электромеханика, теория автоматического регулирования, теоретическая механика, математика пространственных процессов Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Размерность сил и моментов.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
04.03.2019
Размер:
170.32 Кб
Скачать

6. Существо и размерность сил и моментов

Содержание

Из (10) и (14) следует, что сила и момент, будучи не векторными, а скалярными величинами с одной и той же размерностью (кг м2/c4), тем не менее, всё же характеризуют силовое взаимодействие не только тел, но и масс вещества внутри этих же тел.

Для более подробного выяснения этих особенностей состояний силового взаимодействия материи обратимся к тем общеизвестным положениям, которые связаны с представлениями о существе материи, из которых следует, что вещество является формой пребывания материи, а поле является формой взаимодействия вещества.

В данном случае взаимодействующие тела рассматриваются как распределённые по их объёму массы вещества, взаимодействие которых как внутри самого тела, так и с массами вещества внешних по отношению к ним других тел, как раз и характеризуется полевой формой материи, а сила, и момент являются всего лишь удобными жаргонными словесными характеристиками внутреннего состояние поля этих взаимодействий, позволяющих условно разделить формы взаимодействия по виду их субъективного восприятия человеком.

Исторически выделение в материи форм пребывания и взаимодействия вещества происходило одновременно с развитием понимания того различия между этими формами, которое связывает количественную сторону пребывания материи в виде вещества с качественной её стороной, в виде самостоятельной характеристики процесса преобразования состояний такого пребывания вещества.

Поскольку пока отсутствует ясное математическое описание пребывания материи в форме вещества

итого, что понимается под словом масса вещества, само вещество мы пока можем рассматривать лишь не более как некую неизменяемую сущность материи в виде скалярного поля состояний распределённых масс вещества в -том месте пространства тела, характеризуемого постоянными его уровнями , смысл

исущество которых — также пока неизвестны.

Скалярное поле состояний распределённых масс вещества, как и любое скалярное поле, характеризуется его градиентами и роторами, то есть, теми положениями направлений в пространстве, вдоль или относительно которых скорости поступательных и вращательных движений масс вещества имеют наибольшие значения, и эти градиенты и роторы представляют собой векторные поля и , характеризующие состояния взаимодействий вещества не только в каждом его месте внутри рассматриваемого тела, но и вне его, в том числе и на его поверхности.

В то же время непосредственно сами эти векторные поля градиентов и роторов , дифференциально (точечно) характеризующие состояния пребывают масс вещества, мы можем характеризовать качественно величинами скалярных их силовых потоков или через выделенные поверхности взаимодействующего вещества, или по контурам циркуляции векторов, в результате чего можем рассматривать интегральные составляющие распределения этих векторных полей и по таким выделенным поверхностям тех долей поверхности вещества любого из взаимодействующих тел, которые подвергается анализу качества их пребывания, и по выделенным контурам их циркуляции.

Принято говорить, что в области задано скалярное (или векторное) поле, если каждой точкепоставлено в соответствие некоторое число ( ) (или вектор ( )), причём в общем случае любое векторное поле сопровождается другим векторным полем его ротора.

Определяется силовой поток векторного поля путём вычисления поверхностного интеграла первого рода по выделенной поверхности :

=

U

=

U

,

(21)

 

 

где , — единичный вектор положительной нормали к поверхности (положительное направление выбирается для ориентируемой поверхности условно, но одинаково для всех точек — то есть для дифференцируемой поверхности — так, чтобы было непрерывно; для неориентируемой поверхности это не важно, так как поток через неё всегда ноль).

Так как — вектор, то векторное поле — поле ротора вектора — определяется как:

= 0,

(22)

указывая на то, что поле вектора — соленоидальное.

5

Такой подход к началу проведения анализа состояний взаимодействующих тел в замкнутой системе представляется пока единственно возможным из доступных на сегодняшний день, который позволяет связать две формы пребывания материи — вещество и поле — в единое целое.

Силовые потоки и = 0 векторных полей и взаимодействия материи имеют размерность (кг /c4), при этом силовые потоки векторных полей отображают существо и смысл понимания того, что называется силой, а дивергенции роторов = 0 векторных полей отображают существо и смысл понимания того, что называется моментом.

Совокупное действие указанных полей взаимодействия вещества, проявляемое в виде ускорений поступательных и вращательных движений тел в замкнутых системах, только условно позволяет разделять движения на такие разные их виды, поскольку, как уже было отмечено, в общем случае любое векторное поле сопровождается другим векторным полем его ротора, и наоборот.

Содержание

6