|
= |
,0 0 |
, |
= 2 , |
= |
,0 |
0 |
| |
2 |
, |
|
где |
2 |
– произвольная |
константа. |
|
|
| 1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16.Силовое воздействие потока эфира на объект
Вданном разделе рассмотрим применение эфирной трактовки силовых воздействий для объяснения движения разноимённо заряженных объектов в противоположных направлениях
вэлектрическомполе,дляобъясненияихвращениявразныестороны в магнитном поле, а также для выяснения причин гравитации. Методология механики сплошной среды позволяет дать естественную и наглядную интерпретацию этим явлениям.
Вмеханике сплошной среды известны следующие эффекты, которыемогутприводитькдвижениюобъектовиличастицвразные стороны в одном и том же потоке:
1.Обобщённая сила Жуковского – воздействие среды на разрывное или завихренное течение с силами, рассмотренными в п. 11 и 13. Подчеркнём, что обобщённая сила Жуковского может возникать и без наличия градиента давления (с. 158). Классическая подъёмная сила Жуковского, в том числе приводящая к эффекту Магнуса, является частным случаем обобщённой силы Жуковского.
2.Движение галсами (лавирование) (см., например: [65]).
3.Колебания объектов в определённой фазе [11, 12].
4.Поведение источников и/или стоков.
5.Реактивное движение.
Обобщённая сила Жуковского представляется широко распространённым в природе естественным эффектом, причём имеющим место и в несжимаемой среде. Поэтому построение теории воздействия эфира на объекты здесь и в п. 17 будет основано
184
на рассмотрении обобщённой силы Жуковского как основной. При этом следует помнить, что в общем случае движение объекта может определяться всей совокупностью эффектов 1–5. Кроме того, ситуация может осложняться частичной проницаемостьюобъектадляпотокаэфира,атакженаличиемисточников, стоков и внешних сил.
Известно, что обтекание несимметричных или вращающихся объектов может сопровождаться образованием разрывов, вихрей и пограничного слоя (см., например: [8, п. 107 и 93; 26, п. 104–105]).Приналичиитакихявленийсостороныпотоканаобъ- ект может начать действовать сила Жуковского (подъёмная сила) (см., например: [26, п. 103–104; 14, п. 8, 28; 9, п. 50; ru.wikipedia.org; en.wikipedia.org]). Для вращающегося объекта сила Жуковского приводит к возникновению так называемого эффекта Магнуса [26, п. 105; 9, с. 177], при котором этот объект в набегающем потоке отклоняется в ту или иную сторону.
Подчеркнём, что сила Жуковского действует и в несжимаемой среде. Причём это не противоречит парадоксу Даламбера, согласно которому только при установившемся безотрывном обтекании [15, с. 172] объекта сила, действующая на него со стороны несжимаемой жидкости, равна нулю [15, с. 303].
Предположим, что около или внутри объекта образовалось установившееся течение с пограничным слоем, содержащим разрывы или вихри. Форма этого слоя определяется геометрией,
внутренней структурой и другими свойствами объекта. |
|
|||
Изучим случай, когда силу |
|
воздействия эфира на объект |
||
можно представить в виде |
суммы силы , возникающей в ре- |
|||
|
obj |
|
|
|
зультате сохранения вихревого импульса (см. п. 11), и силы |
, |
|||
вызванной наличием градиента давления (см. п. 13), |
|
|||
obj |
|
|
(163) |
|
|
|
|
||
185
эфира. |
|
obj |
обусловлена разрывным и/или вихревым течением |
||||||||||||
Сила |
|
|
|||||||||||||
(120) и |
Поэтому будем называть её, как и |
|
, обобщённой силой |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жуковского или кратко силой Жуковского. |
|
|
|
||||||||||||
Силы |
|
и вычисляются с помощью объёмных интегралов |
|||||||||||||
ния область |
|
, |
|
obj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(146). По аналогии с [8, п. 107 и 93; 26, п. 104–105] для |
||||||||||||||
вычисления силы |
|
возьмём в качестве области интегрирова- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
охватывающую объект и имеющую границу, сов- |
||||||||||
падающую с внешней |
границей пограничного слоя. |
|
|||||||||||||
С учётом уравнения состояния (15) в отсутствие внешних |
|||||||||||||||
сил имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
( 2) + |
|
|
||||
|
obj = + = |
|
|
(164) |
|||||||||||
× × ( ) + 1 |
× ( |
× ) . |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Далее рассмотрим силу |
|
более подробно для конкретных |
|||||||||||||
случаев, позволяющих |
упростить выражение для |
|
, сделать |
||||||||||||
|
obj |
|
|
|
|
|
|||||||||
оценки и провести сопоставление с известными из |
эксперимента |
||||||||||||||
obj |
obj уже |
||||||||||||||
законами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Отметим, что основной эффект появления силы |
|||||||||||||||
учтён предположением о наличии разрыва или вихревого пограничного слоя и общим видом формулы (164). Это позволяет сделать значительные упрощения в соответствующих подынтегральных выражениях при получении приближённых оценок без потери основных характеристик эффектов.
В общем случае для вычисления действующей на объект силы необходимо строить численное решение исходных уравнений эфира (4)–(6) для и с учётом деталей структуры объекта. При этом, как уже отмечалось, силовые эффекты могут возникать и при отсутствии градиента давления эфира.
186
|
|
|
16.1. Воздействие на заряженный объект. Сила Лоренца |
|
||||||||||||||||
|
|
|
Пусть около покоящегося объекта имеется скорость |
|
|
, |
||||||||||||||
связанная, например, с происходящими внутри него |
процессами. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
obj |
|
||||||||||||||||
|
|
|
(164) содержит ещё один |
× ≈ |
0 |
|
|
× ≠ 0 |
|
|
||||||||||
Сообщим эфиру около объекта в области |
|
, фигурирующей в |
||||||||||||||||||
(164), безвихревую скорость |
: |
|
|
При |
|
|
|
|
сила |
|||||||||||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
конце данного пункта. |
|
|
член. Этот случай рассмотрен в |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
obj |
Иными словами, пустьточки области |
|
, содержащей объект, |
|||||||||||||||||
начинают мгновенно |
двигаться с |
дополнительной скоростью . |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Согласно obj + |
|
obj |
|
|
|
|
|
|
|
|
плотность |
||||||
Примем, что внутри пограничного слоя скорость и |
|
|
|
|||||||||||||||||
эфира равны |
|
и |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
формулам (20), (21), для магнитного и электриче- |
||||||||||||||
ского полей в пограничном слое имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
obj |
|
|
|
obj obj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
obj = obj + ∙ obj obj + . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Обозначим поля, соответствующие скорости эфира , как |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
obj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(165) |
|||
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
– плотность эфира в отсутствие объекта. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
где Сила |
|
|
вычисляетсяспомощьюформулы(164) пообласти |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= obj + и имеет плотность |
,obj, |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
содержащей пограничный слой, в котором эфир движется со |
||||||||||||||||||
скоростью |
|
|
|
,obj obj + 2 + |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
obj = + = |
|
|
(166) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
187 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
× × ,obj obj + |
= |
|
|
|||
|
|
|
|
|
,0 obj + × obj . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,obj |
|
|
|
obj + |
эфира.obj |
требует знания плотности |
и скоро- |
||||||
|
Определение |
|
|
|||||||
сти |
|
|
|
|
В общем случае рассчитать их можно лишь |
|||||
численно. При этом необходимо знать структуру объекта. |
|
|||||||||
вим в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С целью получения аналитической формулы выразим |
|
||||||||
через поля |
|
и , заданные формулами (165). Для этого |
предста- |
|||||||
|
|
obj |
||||||||
|
|
пограничном слое плотность силы, входящей в интеграл |
||||||||
(166), следующим образом |
|
|
|
|
||||||
|
|
,obj obj |
|
,obj obj |
|
|
|
|
||
|
,obj, obj, , ( 2) + × × ( ) , |
|
|
|||||||
где – некоторая функция, смысл которой станет ясен ниже. Та- |
|||||||||||
именно ,obj, |
obj |
|
|
|
|
|
|
|
|||
кое |
представление |
не ограничивает общность, так как при из- |
|||||||||
вестных |
|
|
, |
|
|
, |
|
функция может быть вычислена |
|||
|
по данной формуле. |
|
|
|
|||||||
|
В результате выражение (166) принимает вид |
||||||||||
|
obj = |
( 2) + × × ( ) . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Применяя формулы (165), получаем |
||||||||||
|
obj |
= ,0 |
|
+ |
|
× . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
188 |
|
|
Будем считать, что силовое поле ется внутри пограничного слоя так, что под знака интеграла
obj ≈ ,0 + ×
+ × / слабо меня-
его можно вынести из-
.
Для сопоставления с экспериментальными данными о силе Лоренца введём коэффициент
|
≡ ,0 |
,obj, obj, , . |
(167) |
|
|
|
Этот коэффициент может быть положительным или отрицательным в зависимости от поведения функции .
Приходим к выражению
obj = + |
|
× . |
(168) |
|
Формула (168) совпадает с известной |
|
|||
из эксперимента формулой |
||||
для силы Лоренца, которая действует на объект с зарядом , скоростью
движущийся в электрическом и магнитном полях со |
|
|
. |
Таким образом, введённый коэффициент имеет смысл за- |
|
ряда, рассматриваемого в физике. Сравнивая эфирные представ- |
||||
|
|
|
|
|
ления заряда (66) и (167), заключаем, что величина |
|
|
должна |
|
быть приближённо равна объёмной плотности заряда . |
|
|
||
Эфирная трактовка величины заряда |
|
,0 |
|
|
объекта возникла в |
||||
|
|
|
|
|
процессе вывода силы obj как некоторая особенность |
объекта, |
|||
приводящая к образованию разрывного или вихревого пограничного слоя, характеризуемого наличием силы Лоренца. Такие
189
объекты можно разделить на два типа по направлению действия
силы Лоренца (по знаку |
|
Приближённые оценки внешней |
|||||||||||
границы пограничного слоя приведены). |
в п. 22.1. |
|
|
|
|||||||||
|
Эфирная интерпретация силы Лоренца показывает, что дви- |
||||||||||||
(165). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жение заряда со скоростью |
|
происходит не в пустоте, а в элек- |
|||||||||||
трическомимагнитномполях |
,такжесвязанныхс |
|
поформулам |
||||||||||
приводит к изменению |
испускаемая объектом скорость |
obj |
|||||||||||
|
При отрицательном |
|
|||||||||||
|
|
|
|
направления силы, обусловленной тече- |
|||||||||
(165)) воздействует на обладающий |
|
|
= ( ∙ )( ) |
|
|||||||||
|
эфира со скоростью , на противоположное. |
|
|
||||||||||
ниемЭлектрическая часть потока эфира |
|
|
|
(см. |
|||||||||
|
|
|
|
= |
× |
( ) |
|
зарядом объект в направле- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нии , а магнитная |
|
|
|
– в поперечном к движению |
|||||||||
в |
|
Π = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объекта направлении. Выражение (150) позволяет заключить, |
|||||||||||||
что при |
|
воздействие |
|
на заряженный объект происходит |
|||||||||
|
направлении, параллельном градиенту давления эфира. |
|
|||||||||||
|
Отсутствие лобового сопротивления потоку эфира при элек- |
||||||||||||
тромагнитном воздействии можно объяснить слабой сжимаемостью эфира, приводящей к так называемому парадоксу Далам-
бера (см., например: [26, п. 100; 15, с. 172, 303; 9]).
Полученная эфирная интерпретация силы Лоренца имеет ясный механический смысл обобщённой силы Жуковского (164) в отличие от обычно используемой трактовки силы Лоренца как релятивистского эффекта [32, т. 3, с. 72; 28, с. 16]. Основное отличие силы Лоренца (168) от силы Жуковского (164) состоит в том, что сила Лоренца учитывает течение эфира заряженного объекта и действует на объект, а сила Жуковского действует на
элемент объёма эфира. |
|
|
|
|
Пренебрежимо малое влияние и |
|
на незаряженный объ- |
||
его устройства, при которой |
||||
ект можно объяснить спецификой |
|
|
|
|
сообщение области вокруг объекта скорости |
не приводит к |
|||
возникновению силы (168). |
|
|
|
|
190 |
|
|
|
|
Рассмотрим случай |
|
. Согласно (164), в интеграле |
||
(166) появляется |
дополнительный член |
|||
= |
|
× ≠ 0 |
|
|
obj = + |
|
,obj obj + 2 + |
||
|
|
|
|
|
|
× 1 × ,obj obj + |
|||
|
+ 2 |
obj + × ( × ) . |
||
Представим в пограничном слое плотность силы, входящей |
||||
в интеграл, следующим образом |
,obj obj |
|||
,obj obj1 |
|
|
|
|
2 |
obj + × ( × ) = |
|||
,obj, obj |
, , ( 2) |
+ × × ( ) |
||
|
1 |
|
|
|
|
+ 2 × ( × ) . |
|||
Действуя, как и выше, приходим к обобщённой силе Лоренца
obj = + × + 2 × ( × ) .
Наличие дополнительного члена в силе Лоренца можно по-
пытаться проверить экспериментально, если, например, заря- |
||
|
× |
, имеющую большую вели- |
женной частице придать скорость |
||
чину ротора |
. |
|
|
191 |
|