Физика природных явлений. Книга

Николай Кладов
        § 0. Казуальные законы физики. 
  § 0.00.  Ничто никуда бесследно не исчезает.
  § 0.01.   В физике нет ничего постоянного.
  § 0.02.   Ничто из ничего не появляется. Если есть какие-либо явления и изменения, то должны быть условия и причины для этого.
  § 0.03.  Физика явлений говорит сначала языком причин и следствий, а потом языком чисел и расчетов.
 

   § 1. Основные физические величины и их обозначения языком математики.
1.1. Путь – S метры  ,  время – t  секунды и масса m - килограммы.
1.2.   Все остальные величины это производные от этих трех.
Формулы следует писать в основных величинах.
1.3.Основные величины получаются путем измерения. Производные  величины получаются путем вычислений из первых трех. Основные величины получить путем только вычисления из производных нельзя, так как для получения производных необходимо получить основные.
Скорость - V  вычисляется как путь, пройденный за единицу времени    S /  t мет. в сек.
Ускорение - а   это изменение скорости в единицу времени. Физически ускорение можно записать, как изменение пройденного пути за единицу времени. (§ 19.)
1.4. В основные величины может быть включена температура - t  градус, которая, по сути, является производной от суммы кинетических энергий.

      § 2. Основные понятия и определения.
2. 1. Пространство. Местоположение для всего сущего, имеющее  размеры до бесконечного и координаты. (трехмерное ортогональное пространство, дающее объем)
 2. 2. Точка. Элемент пространства предельно малых размеров.
 2.3..Тело, масса. Масса это пространство, сжатое до твердого тела. Масса это количество плотного вещества, его определяющего  Твердое тело имеет количественные характеристики: размеры, форму, плотность, объем, температуру, относительную скорость движения, энергию - потраченную на его образовние и соответственно саму массу.
2.4. Материя, поле, вакуум.  Материя это все сущее, материальное этого мира. Разделяется на элементы. Поле - гипотетическая форма материи. Вакуум - часть пространства, условно не содержащая плотной материи – пустота. Вакуум это большая часть известного нам космоса.
2.5. Эфир. Гипотетическая форма материи.
2.6. Энергия. Одна из основных качественных, причинных свойств материи, делающее её живой  и состоящее в способности  к творению, движению и изменению.
               
 § 3. С И Л А
3. 1. Сила - это фактор воздействия на тело – Всякое тело, которое движется, когда-то испытало действие силы.  Сила в физике была определена по исходным параметрам движения: массы и ускорения.
3.2 . Сила это результат проявления энергии извне или из самого тела.  Сила не может возникнуть ниоткуда, сама по себе. Нужна энергия - источник силы.  Всегда, когда мы определяем силу, нужно смотреть: а что является  источником силы?
Источником силы может быть:
-  внешнее воздействие   
-  само тело
3.4. Основные внешние источники возникновения силы:
3.4.1 - движение внешнего тела при столкновении, в том числе действие ветра и воды.
3.4.2 - мускульная сила человека и животных
3.4.3  сила гравитации или электромагнитных полей
3.4.4- расширение тел и газов при нагревании, сгорании и взрыве.
3.4.5-  изменение объемов при переходе из одного агрегатного состояния в другое.
3.4.6- выталкивающие силы (Архимеда)   § 16.
3.4.7-  разница давлений в средах и пр.
3.4.8-  энергия скрытая в материи  межмолекулярные (ковалентные связи)..
3.5. Силой могут так же называться факторы, оказывающие сопротивление или противодействие.
трение, упругость тела, сопротивление среды и инерция.
3.6. Признаки действия силы:
-  Движение тела с изменением скорости и направления.
-  Деформация или нагрев тела.
-  Движение без изменения направления и скорости, но с преодолением другой силы или сопротивления среды.
3.7. Первичные условия действия силы.  Для действия силы необходимы: источник силы и две точки опоры, как место приложения силы. 3.8. Во всех случаях действия силы мы имеем, как минимум, одну силу и две точки опоры.
3.9. Направление действия силы происходит по прямой, проходящей через точки опоры.  Как следствие этого движение, возникшее в результате действия силы, всегда прямолинейно.
3.10. Действие внешней силы приводит к изменению направления и скорости движения.
Изменение направления движения не приводит к изменению направления действия силы и ее величины.
3.11. При действии сил перпендикулярно (ортогональное) друг другу ( например, вращательное движение)  их взаимное силовое влияние друг на друга  не происходит.               
3.12. Взаимное влияние: увеличение от сложения или уменьшение от противодействия происходит при угле действия меньше или больше 90 градусов.
3.13. В случае действия нескольких сил происходит их сложение или вычитание и на тело действует результирующая сила. Движение происходит в сторону действия результирующей силы. Направление движения тела показывает направление результирующей силы.

  § 4. Сила гравитации и Закон тяготения. Эфир.
4.1. За силу тяготения мы обычно принимаем силу притяжения,  возникающую между двумя телами.  Откуда берется эта сила?
Нам нравится такая теория. Сила гравитации  вызвана действием на тела некой материальной структуры, которую называют эфиром.
 4. 2. Эфир. Это условно принимаемая материя микромира. Она предполагается как твердая и одновременно гибкая кубическая структура, пронизывающая все пространство и оказывающая воздействие на элементы материи физического мира. И физический мир оказывает влияние на эфир. Например, температура приводит к сжатию или расширению структуры эфира.
4.3.  Эфир может воздействовать (давить) на тела, так же как вода, воздействует (давит)  на погруженные в неё тела по закону Архимеда.
4.4.Гравитация от эфира.  Все тела находятся в эфире. Эфир действует на тело. Когда тело одно – его действие со всех сторон на тело одинаково.
Когда тела - два, действие эфира на тела по линии, соединяющей эти два тела, будет меньше, чем с противоположной свободной стороны и результирующая действия сил даст эффект притяжения, (точнее говорят: приталкивания). С увеличением расстояния между телами, тела будут находиться ближе в состоянию одиноких тел, «когда сила притяжения»  уменьшается в квадратной зависимости.
Таким образом, в гравитации нет силы притяжения, возникающей между телами.
4.5. Гравитация это силовое воздействие среды. См. § 17

§ 5. Вес и сила тяжести.
5.1. Сила тяжести на Земле это и есть сила притяжения. А вес это в состоянии покоя  - давление тела на опору, которое возникает от действия силы притяжения,  например, положении гири на весах.  Вес это и есть сила тяжести или сила притяжения.
5.2. А если весы будут свободно падать, то вес тела, как давление на опору уменьшится или вовсе исчезнет, а сила тяжести номинально останется.
5.3. Таким образом, вес это измеряемая сила гравитации в условиях покоя – постоянства расстояния до центра гравитации.

      § 6. Законы Кеплера. Преобразование.
6.1. Преобразуя третий закон Кеплера, подставив в формулы вместо периода  скорость V и радиус R, получим уравнение:   V2 R    =    V2 R  произведение квадрата скорости одной планеты и радиуса орбиты равно произведению квадрата и радиуса орбиты скорости второй.
6.2. Это значит, что V2 R – для любого тела, которое движется по орбите в пределах одной СС постоянно. Но это не совсем так, Чем ближе к Солнцу тем эта величина   V2 х R меняется -особенно это заметно для орбиты Меркурия.
 Изменение вызвано тем, что вблизи Солнца от его энергии пространство расширяется     § 7.2.
               

§ 7 Формула пространства и времени
7.1. Берем  формулу движения планет СС.   R х V2  = const
записываем её в первичных величинах   S  и   t   (   § 1.2) преобразуем:  берем за путь расстояние по орбите, равное радиусу и время t, необходимое для прохождения планетой пути, равного  R,  получим:   R   R   R   /   t2
  то же самое:      X Y  Z  /  t2
Здесь X Y  Z это характеристики (координаты)  трехмерного пространства.
t2 - время в квадрате.
Это формула говорит  о свойствах пространственно-временного континуума. Оно представляется ,как единое целое из пространства и времени, которые находятся в обратной зависимости.
7.2. Формула означает, что при увеличении энергии пространство растягивается, как в мире света, а время стремится к нулю. А при снижении энергии пространство сжимается, как в черной дыре и  время одного цикла стремится к бесконечности.
7.3. Это не расчетная формула, а концептуальная.  Она, так или иначе, встречается во всех остальных, начиная с формулы скорости.
В линейном варианте это формула пути  V =   S /  t
Пространство может, как мы уже сказали в § 2.3  может заменяться массой, тогда получится   E  =  m C2  или форму силы  F  = m S  /  t2, что будет более верным записать, не как изменение скорости, а  как изменение (разницу) пути  S, пройденного за единицу времени  t - без квадратной функции времени. § 1.3 и § 19
     § 8  Законы Ньютона.
8.1. Первый закон Ньютона. Если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано (уравновешено), то данное тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Это еще не закон, а описание условий для частного (базового) случая  движения тела. Второй закон описывает случай, когда есть сила.
8.2. Второй закон Ньютона. Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе. Здесь, фактически, мы, имея две известные величины: массу и ускорение, вводим третью - силу и говорим, что она равна их произведению – так обычно пишут при вычислениях. Фактически это ещё не закон, а определение и оно не обладает новизной. Хотя, сам закон в написании более корректен: он говорит, только о пропорциональности величин.
Напрямую сила и ускорение не могут быть в одной формуле, так как сила – одномоментна,  а ускорение проявляется (вычисляется) по времени.
    Кроме того есть такие условия, когда ускорение, вызванное действием силы, не зависит от массы. Это ускорение свободного падения. Это вызвано тем, что сила гравитации сама зависит от массы тела. И при увеличении массы сила гравитации растет пропорционально, оставляя ускорение свободного падения неизменным.
Таким образом, у второго закона появляются исключения.



8.3. Третий  закон Ньютона.
"Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны" - формулировка от Ньютона. Ньютон говорит что: первое тело будет притягиваться ко второму с той же силой что и второе к первому. Он написал этот закон для этого случая. Но его современные трактовки "Сила действия равна силе противодействия" делают этот закон одним из самых абсурдных.
    Здесь явная позиционная ошибка, которая состоит в подмене причин и следствий.  Действовать, как сила, может лишь то, что является источником силы. И все, что происходит со вторым телом, происходит по причине того, что на него действует сила первого тела. (это заметил ещё Н. Козырев) Здесь действует только одна сила – исходная, а силы противодействия – не возникает.       Сила противодействия это мнимая, кажущаяся сила.
 Поясним на примере. Человек стоит в лодке и отталкивается шестом от берега. Сила здесь одна – мускульная сила рук. И именно она приводит в движение лодку. Берег является только точкой опоры  (§ 3.8.)
Формулировка "Сила действия равна силе противодействия" справедлива только, когда нет движения. Когда сила действия равна и противоположна по направлению и значит эти силы уравновешены.
Если есть движение, силы действия и противодействия не равны.
Примеры.
1. Самолёт летит с крылом, который имеет угол атаки - повернут под углом к вектору движения. Возникает подъемная сила, которая держит самолет в воздухе. Считается, что подъемная сила возникает от действия воздуха. На самом деле подъемная сила возникает от движения самолета и самолет - поднимает сам себя.
2. Реактивная сила. Сила аналогично возникает по п. 3.7 от возникновения одной силы (3.4.4) и двух точек опоры.

   § 9  Небесная механика. Движение планет солнечной системы.
9.1. Круговое движение планеты по орбите (орбитальное движение) определено двумя причинами:
- инерцией линейного движения (оно стремится к прямолинейному – касательному по первому закону Ньютона) и  силой гравитации Солнца.
9.2. Планеты находятся под воздействием  двух этих сил (инерции и гравитации), которые уравновешивают друг друга. Поэтому радиус орбиты постоянен ( с учетом эллипса)  радиальное ускорение равно нулю.
9.3. Векторы Сил инерции и гравитация находятся под прямым углом и поэтому их влияние (сложение) не происходит.   § 3.11.
Сила гравитации работает только на изменение вектора (направления) движения, без изменения силы инерции.

Поэтому в отношении Солнца мы находимся в состоянии невесомости, так же как спутники на нашей орбите.
9.4. Орбитальное движение и равновесие сил определяется двумя величинами:
орбитальной скоростью и радиусом орбиты и может быть выражено формулой              R х V2 = сonst

§ 10.   ВРАЩЕНИЕ ПЛАНЕТ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ.
Почему планеты вращаются вокруг своей оси?
10.1.   Если рассматривать гравитацию, как силу, приложенную к центру, то это дает изменение направление движения до кругового.
  Если рассматривать гравитацию, как сумму сил, приложенных ко всей массе планеты, то это  дает и изменение вектора движения до кругового и вращение планеты вокруг оси.
10.2.  Поворачивание планеты происходит за счет того, что точки планет, расположенные ближе к Солнцу, будут тянуть (притягиваться)  сильнее, чем дальние.
10.3. Таким  образом, период обращения планету вокруг своей оси напрямую зависит от экваториального радиуса планеты.
При больших планетах таких, как Юпитер и Сатурн, разница в притяжении противоположных точек больше и планета вращается быстрее.
10.4. Физические явления в природе планет, вызванные гравитацией.
Например, на Юпитере, где планета не монолит, вращение планеты происходит слоями- в следствии того, что слои в разноудалённых  точках притягиваются  с разной силой. Особенно выделяется экваториальное движение слоёв. Это же приводит  к появлению ветров и океанических течений. Например, в северном полушарии преимущественно ветры западного направления – в сторону вращения Земли.

 § 12 Эксцентриситет орбиты планет
  12.1.  Орбитальное движение планет,  находится в гравитационном поле Галактики, которая, как две ладони сложенные вместе, состоит из двух половинок и имеет зазор, Видимые на небе, как дорожка млечного пути и который Земля проходит в конце апреля и в конце ноября.
12. 2.   Гравитационное поле Галактики сжимает орбиту планет и делает её эллипсоидными – радиус и скорость орбитального движения не постоянны.
Но при этом сохраняется постоянным произведение радиуса на скорость в квадрате    RV2   ( § 10 )
          
§ 13.  Холодный ядерный синтез.
13.1. Под этим мы здесь понимаем процесс: синтез, как получение нового вещества и  условия его проведения – низкая температура. Опытов по проведению ХЯС много.

13. 2. Мы расскажем о таком, как синтез нового элемента из элемента  с большим атомным весом. Например, синтез Азота из Кислорода, который происходит в атмосфере при грозовых разрядах. При  этом освобождающаяся энергия дает вспышку света и звук грома. Так в нашей атмосфере появился газ Азот.
13.3. Аналогично из Азота может синтезироваться углерод, а также - искусственно в условиях вакуума и при газовом разряде или разряде плазмы. Это (синтез углерода) происходит, по исследованиям американских ученых, в атмосфере Юпитера.

   § 14.  Оптика.
14. 1. Преломление света. Преломление  вызвано отклонением света при прохождении в вблизи массы.  Фактически преломление это изменение траектории света под действием силы гравитации или притяжения.
14.2 . Свет, как известно, изменяет свою траекторию, при прохождении вблизи массивных тел. Но свет отклоняется и при прохождении вблизи малых масс.
14.3. Проведем для подтверждения такой простой опыт. Возьмем источник света, например Солнце, неподвижный экран и спроецируем тень от экрана на стену.
Теперь между экраном и источником света поместим другой экран и будем его двигать.  Тень от неподвижного экрана начет двигаться тоже. Это происходит по тому, что свет, огибая подвижный экран и отклоняясь,  будет попадать на неподвижный экран под разным углом.
Этим же - отклонением при прохождении вблизи любой массы – объясняется
другие оптические явления.
14.4. При прохождении через призму или  линзу под углом менее 90 гр.  свет отклоняется от своей траектории.  При прохождении материала под прямым углом свет не отклоняется, так как влияние гравитации  материала со всех сторон одинаково.


14.5. Цвет материалов. Зависит  от количества свободных электронов на последней орбите.
- Белый цвет.  это естественный солнечный, который состоит из всех цветов радуги.
Белый цвет несут минералы:  соль (Na Cl)  лед или снег  ( H 2 0)  алмаз ( С -углерод)
Обратите внимание, сумма свободных электронов у элементов в этих минералах дает число восемь: Соль  1 + 7  вода 1+1+6  и алмаз  4+4
Это условие в соединении, которое дает белый цвет минерала.
Смысл этого условия в том, чтобы все свободные электроны в соединении были связаны. Углерод может быть в состоянии графита, когда внешние электроны не связаны ковалентными связями и свет поглощается полностью, давая черный цвет.  Луч света, проходя через кристалл соли, не задерживается и не разлагается и мы видим изображение, которое он несет без изменений.

Если такой кристалл раздробить, то мы будем воспринимать такой цвет, как белый. Таким образом, белый цвет это солнечный свет, прошедший через прозрачный кристалл или отраженный от поверхности без изменений.
- красный цвет дают элементы у которых на внешней оболочке один свободный электрон.
два свободных электрона дают оранжевый цвет
три электрона дают желтый цвет
четыре электрона - зеленый
пять электронов - голубой
шесть электронов - синий
семь электронов - фиолетовый.( Йод)
восемь электронов - белый (прозрачный)
1. В металлах на поверхности образуются окислы (оксиды)  и они меняют цвет металла, обычно на серый.
Металлы, имеющие на внешней орбите один свободный электрон: Натрий, Медь, серебро Золото почти полностью отражают свет и ярко блестят.
14.6  Свойства цвета.
Свободный электрон, вероятно, дает поглощение света.
Если в минерале - один свободный электрон : серебро, натрий, золото.  Это значит свет отражается без потерь и от того он самый насыщенный и яркий.

   § 15. Физический принцип умножения.
15.1. Есть два принципа умножения физический и математический.
Математический  - обращается с числом и любое число можно перемножить с другим.
Математически операция умножения означает операцию сложения, записанную кратко.
15.2. В физике складывать можно только величины, имеющие одинаковые единицы измерения. Например, массу. Или расстояния, размер.
Но при умножении одинаковых величин одна величина должна иметь размер, а вторая  выступать в роли коэффициента.
Например,  в одном часе 60 минут, в сутках - 24 часа. Чтобы выяснить: сколько минут в сутках, мы перемножаем 60 на 24. Где 60 это минуты, а 24- это коэффициент.
Перемножать минуты на часы неправильно. А в формулах физике это делается постоянно и получают новую эфемерную физическую величину.

Так же в физике нельзя перемножить массу на массу.
Но, в законе тяготения, если масса выступает в роли числа, означающего количество точек приложения силы  ( § 3.7.) и в этом случае перемножение величин возможно. А изначально Ньютон говорил только о пропорциональности величин. Формулу сделали потом, чтобы производить вычисления.



15.3. Расстояние является само по себе числом. И по этому, расстояние можно умножать на расстояние и получать площадь, а площадь умножать на расстояние и получать куб.
Расстояние, являясь кратным числом, может выступать в роли коэффициента.
15.3. При умножении величин имеющих разные единицы измерения одна величина  должно быть в роли коэффициента.
15.4. Время в расчетах также следует использовать, как число.

  § 16. Закон Архимеда.
На погруженное в жидкость (или газ) тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела.
16.1. Появление выталкивающих сил для тела, погруженного в жидкость или газ, объясняется не возникновением новой силы, а действием гравитации.
Это так же как на весах. Когда мы на одну чашу весов кладем тяжелый груз, а на другую - легкий, то мы же не говорим, что на легкий груз действует выталкивающая сила.
16.2.Сила тяжести собирает воду в ванной, она же распределяет по признаку веса все тела, погруженные в жидкость.
Если взять сосуд с песком, погрузить в него тело и включить вибрацию, то легкое тело будет пониматься вверх, а тяжелое вниз.
Тела тяжелее воды будут стремиться вниз, выталкивая легкие  наверх.
16.3. В невесомости  закон Архимеда действовать не будет. Т.е. нет веса - нет и силы Архимеда.
16.4.  Обязательное  условие для появления сил Архимеда это пластичность среды.  В условиях замерзания воды силы выталкивания будут уменьшаться, а при превращении воды в лёд - исчезнут совсем.
16.5. Все тела на Земле легче своего веса в вакууме на вес воздуха в объеме своего тела. Вес 1 куб. метра воздуха 1.29 кг.

 § 17. Гироскопы. Вращение тел и гравитация.
17.1. Гироскоп это тело вращения. Оно напоминает солнечную систему в миниатюре.
17.2. Если тело вращается в условиях гравитации, то возникают некоторые удивительные наблюдения.
Например, если вращение тела происходит в векторе гравитации (в условиях Земли - вертикально) то происходит исчезновение силы тяжести, что подтверждено многими опытами.
17.3. В качестве рабочей версии предполагаем следующее: плоское тело большого размера, вращаясь с большой скоростью, воздействует на окружающую среду - эфир, который дает силу притяжения, и как бы расталкивает его, создавая своеобразный вакуум гравитации. (Аналогично тому, как работает вентилятор).
17.4. Исчезновение веса при вращении диска в вертикальной плоскости фактически доказывает наличие в пространстве эфира и говорит о его свойствах.

   



    § 18. Кинетическая энергия.
Теория утверждает, что кинетическая энергия прибывает в квадратной зависимости от скорости.
  18.1. Вот, например, тело (ракета)  ускоряет свое движение от двигателя.
И тут действует формула Ньютона  a = F х m.
Двигатель на всем протяжении пути за одну секунду сжигает одинаковое количество топливо. И, значит,  за равный промежуток времени в пространство выделяет равное количество энергии, которая и дает движение с изменением скорости.
Тогда откуда потом берется прирост энергии в квадратной зависимости?
Тут явное нарушение Закона сохранения энергии. Увеличение энергии в квадратной зависимости,  по нашему, есть, а источника для этого -  нет.
Где ошибка?

 18.2. Ошибка в расчете
Мы пишем, что работа это сила, приложенная к расстоянию, и перемножаем  силу и расстояние.
Но сила уже содержит ускорение и значит информацию о ускоренном движении. И фактически сила это и есть энергия, превращенная в ускоренное движение и умножать ещё раз на расстояние её не надо.

§ 19. Ускорение.
Вернемся к ускорению. Ускорением – а -  называют изменение скорости в единицу времени. Но сама скорость это есть путь, пройденный за единицу времени.
Рассмотрим ситуацию, когда да тела движутся инерционно с одинаковой скоростью в одном направлении. Затем одно тело начинает двигаться с ускорением. Т.е. за один период времени  между ними образуется расстояние S.  Это и есть базовые данные для описания ускоренного движения. и ускорение следует, используя основные величины пути и времени, записывать,  как S / t.
И ускорение надо понимать не как изменение скорости, а как разницу в пройденном пути.

§ 20.  Скорость.
§ 20.01. Есть основные величины: масса, путь и время. Скорость это величина полученная в результате вычисления в относительной системе координат. Скорость - это субъективная величина.
Вот мы движемся в пространстве СС со скоростью 29 км. в сек.
Кто-нибудь из нас эту скорость воспринимает? Нет. Значит для нас этой скорости, как физической величины - нет. Масса - есть. Мы притягиваемся. И время есть.
А скорость - условна, она появляется только, если мы вводим в систему другую точку отсчета пути.
§ 20.2.Скорость это не свойство одного  объекта, а свойство системы, состоящей из двух объектов. По этому формулировка " тело движется со скоростью..." некорректна.

§ 20.03. В расчетах скорость - физическая величина, а в реальной физике - она величина переменная и даже исчезающая. Поэтому правильно говорить о её отсутствии и выражать её через путь и время - тогда она проявиться.
Поэтому и ускорение, как изменение пройденного пути, надо писать через путь и время и тогда, некорректно написанная квадратная функция времени, исчезнет.