Инерционный вес

Подошло время подвести некоторые промежуточные итоги.

Итак, перечитав и повторив опыты из раздела «Физика для чайников», мы стали понимать: длина, время и вес, как меры измерения, нельзя путать с феноменами и явлениями Природы, которые доступны в той или иной степени каждому из нас.

Не стоит повторять основные положения, описанные в раннем рассказе «Секрет движения», который рекомендую перечитать, переходя по ссылке:
http://proza.ru/2024/03/04/1755

Главная особенность измерения движения заключается в том, чтобы сравнить одно с другим и выявить, что или кто движется быстрее или медленнее. Эталоном для сравнения служит сам человек – именно с его перемещением сравнивают все остальные движения, вибрации, колебания маятников, и так далее. Измеряет же  свой путь и темп человек в шагах, единицах длины и времени, затраченного на перемещение. Два шага чётко привязаны к темпу, и если мы с детства приучены к определению двух собственных шагов, равных одной секунде, то нет надобности отсчитывать время по часам. Ведь гораздо удобнее определять устным счётом, произнося слова: «и раз, и два, и три, и четыре, и пять…», когда на произношение каждого числа уходит ровно секунда.

Однако, чтобы связать длину пути (или роста) с темпом и шагами человека, было подмечено, что в Природе всё развивается по спирали, а соотношение величин между собой, определяющих темпы развития, исчисляются по числам Фибоначчи. Подмеченное явление стройной конфигурации растений и расположения листьев, веток, цветов, плодов в Природе было известно за несколько тысячелетий до открытия «золотого сечения». Данное математическое соотношение являет собой строгое значение – корень квадратный из числа 5 (иррациональное значение равное ~ 2,236…) минус 1 или, что то же самое, (~ 2,236… - 1), – является природным программируемым кодом в числовом выражении: ~ 1,236…

Это значение ~ 1,236… (в метрах) соответствует темпу в два шага, сделанному за 1 секунду. Так в окружающей среде развиваются энергетические потоки, – таков основополагающий ТЕМП, определённый человеком-наблюдателем Природы, который, собственно, и является её единственным исследователем на Земле. В окружающем мире нет никого, кроме людей, кто пытается описывать Природу.

Другим непреложным законом является утверждение о том, что распространение энергетических потоков происходит из областей с повышенной концентрацией к областям с пониженной концентрацией энергии. Никаких других сил и мощностей, которые могли бы нарушить этот основополагающий закон, в Природе просто не существует. Отсюда, выходит, что не существует и пресловутой «гравитации».

Есть ИНЕРЦИЯ и ИНЕРЦИОННОСТЬ в движении тел и энергетических потоков, куда включаются все известные агрегатные состояния веществ: твёрдое, жидкое, газообразное и плазменное. Мы здесь остановимся на инерционном весе, хотя понятия инерционности и инерции можно рассматривать намного шире, поскольку наряду с ТРЕНИЕМ, РАВНОВЕСИЕМ, ИМПУЛЬСОМ положения «инерционности» и «инерции» свойственны общему природному качеству распространения энергии: ЭНЕРГИЯ ЛЕНИВА, то есть всегда ищёт наименьшие пути сопротивления.

Но многие путают инерцию и инерционность с ИНЕРТНОСТЬЮ, относящуюся скорее к Духовным природным качествам – лени, насыщения организма пищей и нежелания что-либо делать, либо по каким-то другим признакам.

Инертность может наблюдаться и в Природе, когда, к примеру, нагрев воды или её охлаждение происходит постепенно. Существуют негорючие инертные газы, такие как азот, неон, аргон, и другие. Некоторые вещества обладают магнитной инертностью. Так я передвигал каплю воды по стеклу отталкивающей стороной магнита, – действие происходит на очень малом расстоянии от оболочки капли.

В предыдущих двух рассказах, рассматривая устройство и принцип весов, связь грузов с измеряемой линейной шкалой (в миллиметрах, сантиметрах, метрах), мы приблизились к пониманию, что непосредственно “вес” и “инерция” тоже должны быть связаны с программируемыми темпами роста и развития объектов в среде их обитания. Гипотетические знания, не соответствующие действительности, что заложена в Природе, не являются ИСТИННЫМИ, они не способствуют пониманию сути происходящих энергетических взаимодействий, процессов и явлений, не дают объяснений даже простейшим опытам, которые осуществляются прямо на наших глазах на практике. Рассмотрим несколько известных опытов.

Конечно же, мы отличаем живую Природу от неживой, реальную от мифической.

Представь себе, что тебе хочется «разверзнуть горы», показать физическую силу мускул и доказать, что человек способен на многое, но ты пока не знаешь, как это сделать. На помощь придёт опыт Якова Перельмана со льдом в бутылке: можешь даже провести эксперимент, закрепив в щели между двух глыб или скал зимой бутылку и налить в неё воды. Вода быстро замёрзнет и, расширившись, выдавит стекло (оно лопнет) и увеличит щель в скалах. Только нужно перед опытом плотно уложить бутылку, чтобы она была зажата неподвижно в расщелине. С древних времён люди пользовались клином, – если глыба слишком большая, и бутылки ледяной воды не достаточно, можно вбить в щель деревянный клин и как следует полить его водой, чтобы он намок и пропитался. На морозе произойдёт то же самое: деревянный клин расширит свой объём, увеличив расщелину меж скал.

Этот элементарный опыт с внутренней инерцией расширения замерзающей воды показывает всю мощь и аномальную способность воды выполнять такую тяжёлую работу: «раздвигать горы», «сдвигать тектонические плиты», устраивать «потопы» и «всемирные катаклизмы» на земле и в акваториях. Человек учится у Природы!

А что если тебе понадобилось приподнять шкаф? Не хватает сил в мускулах? Не горюй! Подсунь под край шкафа крепкую палку – и ты приподнимешь его без особого труда. Ты хочешь раздавить орех и не можешь сделать это руками. Ну что же. Есть специальные щипцы для орехов. С их помощью ты легко справишься с этой задачей.  Тебе нужно резать жесть. Ты, конечно, не станешь делать это ножом. Нет, ты возьмёшь ножницы по металлу. Хорошие ножницы режут жесть, как бумагу. Когда ты наливаешь воду в ведро, нажимаешь на стержень колонки. Если гребёшь вёслами, сидя в лодке, то быстро передвигаешься по воде.

Все эти случаи на первый взгляд очень разные. И всё-таки они похожи один на другой. У тебя не хватало силы, чтобы вручную сделать ту или иную работу. Тогда ты берёшь какое-то приспособление – и работа сразу становится тебе по силам!
И самое удивительное здесь то, что приспособление – палка, щипцы, ножницы, вёсла, стержень – не имеет двигателя, не имеет никакой собственной силы. Оно только увеличивает ту силу, которую прикладываешь ты.

Чтобы понять, как это получается, проделай опыт. Возьми два предмета разного веса. Я брал фарфоровую фигурку бегемота и гораздо более лёгкую деревянную птичку. Посади их на концы линейки, положенной серединой на круглый карандаш. Кто перетянет? Ясно, что бегемот. Он ведь весомее.

Ну а если сдвинуть карандаш поближе к бегемоту? Смотри-ка: птичка и бегемот уравновесились! А подвинь карандаш ещё ближе к бегемоту – и птичка перевесит!

Что же понадобилось лёгкой птичке для того, чтобы перетянуть более весомого бегемота? Приспособление, состоящее из линейки и карандаша. Линейка опирается на карандаш. Место, в котором она опирается, называют точкой опоры.
В этом опыте мы взяли линейку потому, что на неё удобно ставить фигурки. Можно было бы взять и круглую палку, и брусок, да и мало ли какой ещё продолговатый предмет. Действие было бы тем же самым, только птичку и бегемота пришлось бы не ставить, а привязывать, или подвешивать, или приколачивать.

Длинную палку с точкой опоры называют рычагом. Это приспособление очень древнее. О рычаге сказал великий механик и математик древности Архимед из Сиракуз: «Дайте мне точку опоры – и я сдвину Землю!»

Палка, подсунутая под шкаф, – это рычаг. И ты своим «птичьим» нажимом поднимаешь на ней «бегемота» – целый шкаф. Каждая половинка щипцов для ореха – это рычаг. Поэтому «птичка» – твои пальцы осиливают «бегемота» – сопротивление твёрдого ореха. И каждая половинка ножниц – тоже рычаг. Поэтому «птичка» – твоя рука на этот раз осиливает сопротивление толстой жести. Ты поднимаешь по трубе колонки, выкачиваешь откуда-то из глубины воду в ведро. Либо скользишь по глади воды в лодке благодаря вёслам.

Только силы это не те, что описаны у математиков и физиков в учебниках. Это силы твоих мышц руки и пальцев. Не нужно путать натуральность эксперимента с абстрактными умозрительными картинками, где не известно отчего появляются на рисунках «силы» в виде стрелок, и никто не понимает, что эти «силы» означают и к чему приложены. Посмотри внимательно на рисунки перед текстом и сообрази, где находится в каждом случае точка опоры, где приложенная сила («птичка») и где сопротивление («бегемот»), где больше или меньше возникает инерция.
   
Обрати внимание, как легко с помощью рычага поднимать весомые предметы, подвигая точку опоры как можно ближе. И наоборот, чем дальше находится точка опоры, тем труднее поднимать тот же самый весомый предмет.

Помню, как в детстве меня мой дядя Миша учил поднимать табуретку за одну ножку. Вес табуретки обычно не превышает трёх килограмм, двумя руками очень легко переносится с места на место. Каково же было моё удивление, когда у меня не хватило сил поднять её одной рукой за ножку! Её будто выворачивало из руки, и она опрокидывалась. Потом я научился напрягать мышцы, сильно сдавливая в  руке ножку, тем самым затрачивая много больше энергии, чем вес табуретки и её инерционный вес, вместе взятые. И быстро усвоил, что от наклона табуретки в руке зависит её инерционный вес. Я мог даже удерживать её в горизонтальном положении, как шпагу, при этом ощущал, будто вес табуретки удваивался.

Потом экспериментировал с поднятием стула за заднюю и переднюю ножку, а чуть позже и небольшое кресло. Пришлось выработать метод поднятия рывком: сперва чуть на себя и тут же в обратную сторону, сразу выправляя инерционный вес в руке таким образом, чтобы геометрический центр равновесия находился на вертикали. И получалось довольно легко поднимать грузы. Понятно, ни стул, ни кресло удерживать в горизонтальном положении не реально. Было мне в ту пору лет 13-14.

Чему этот опыт учит? Прежде всего тому, что палка имеет два конца, и, несмотря на то, что вес её не меняется, инерционный вес играет существенную роль.

Самым распространённым опытом пацанов – с двумя паками, одну из которых подвешивали с двух сторон на тонкие бумажные петли на лезвиях ножа, как показано на рисунке. Резким ударом второй палки по середине переламывали первую, а петли оставались висеть целыми и невредимыми. Данный инерционный фокус очень важен для понимания распределения инерционного веса. Если же выбрать для удара палку потоньше, то переламывалась именно она, вместо висящей на бумажных петлях более толстой палки. Та продолжала висеть как ни в чём ни бывало. Длина палки в данном опыте тоже имела значение.

Было ясно, что от толщины и упругости палки или стебля, от резкости удара и острия “рубящей” палки или сабли зависит результат опыта. Одним из занятий было рубить палкой и прутьями стебли разных растений – таким образом знали, как хлеборобы в старину в сёлах и деревнях тяжело работали во время покоса.

Но вернёмся к птичке и бегемоту. В чём всё-таки птичкина хитрость? Как это у неё получается, что она перевешивает бегемота? И как рука поднимает шкаф? И как удаётся раздавить орех? Ведь никакого постороннего двигателя во всех этих опытах нет. А сила всё же увеличивается.

Дело, конечно, в том, что концы рычага имеют разную длину. Мы ведь подвигали карандаш совсем близко к бегемоту. И тогда только птичке удавалось этого бегемота поднять, перевесить. Ещё бы, она ведь опускалась с большой высоты, чтобы приподнять неподатливого бегемота едва на какой-нибудь сантиметр!
И шкаф тоже был приподнят совсем немного. А рука сделала большое движение!

Так получалось и с ножницами, и со щипцами для орехов. Птичка может поднять бегемота, только ухватившись за длинный конец рычага. Но при этом ей нужно пройти больший путь. А бегемот сдвигается совсем немного. Оказывается, сила птички увеличивается во столько раз, во сколько её конец рычага длиннее. Собственно, не конец, а вся часть рычага от точки опоры до конца, до того места, где сидит птичка. Эта часть рычага называется плечом. Так вот, если одно плечо длиннее в десять раз – и сила мышц удесятеряется!

Ну а как же плечо устроено в весах, для взвешивания грузов? Платформа весов имеет размеры, но опора – всегда по центру. Таким образом, смещение груза в любую сторону от центра платформы может лишь немного исказить результат взвешивания, – погрешность в пределах точности весов. Другое дело, установка весов не в горизонтальном положении: погрешность увеличивается и суммарная погрешность может влиять на результат не в пользу торговых работников. Так в нижнем ряду я разместил фото с картиной на дереве, предварительно взвесив её на “перекошенных” весах, под ножки которых подсунул спичечные коробки, после чего сравнил с результатом взвешивания в горизонтальном положении весов. Разница в весе составила около 0,5% – уменьшение веса в наклонном положении.

Прежде, чем описать данный эксперимент с картиной, проделаем ещё один опыт с птичкой и бегемотом, чтобы окончательно разобраться о взаимосвязи длины, времени и веса в измерительных устройствах и приборах.

Ты, конечно, видел много вещей, которые качаются. Качается гамак. Покачивается от сквозняка люстра. А в часовой мастерской – сколько там часов с качающимися маятниками! Просто глаза разбегаются. И качаются маятники по-разному. Тик-так, тик-так – спешит лёгкий, маленький маятник ходиков. Так-к! Так-к! – солидно подтверждает большой маятник часов, стоящих на полу. Он качается гораздо реже.

Почему разная частота качания у маятников? Давай проверим. Вместо маятников можешь взять два любых тела разного веса. Я опять выбрал свои любимые фигурки: весомого бегемотика и лёгкую птичку. Подвесь бегемота на нитке длиной примерно 1 м, а птичку – на нитке длиной 25 см. Теперь качни их не очень сильно. Ты увидишь, что лёгкая птичка так и порхает вправо-влево, вправо-влево. А весомый, солидный бегемот качается примерно вдвое медленнее.

Казалось бы всё ясно. Весомое тело колеблется медленно, лёгкое – быстро. Но не спеши делать выводы. Сделай тот же опыт, поменяв нитки. Ты увидишь, что бегемот, привязанный на короткую, «птичкину», нитку потеряет всю свою солидность. Он засуетится, заспешит, будет, словно птичка, порхать вправо-влево, вправо-влево! Зато птичка, подвешенная на длинной, «бегемотьей», нитке, переймёт повадку бегемота. Она начнёт качаться солидно, важно, не спеша. Выходит, что частота качания зависит вовсе не от веса. Она зависит от длины маятника! Маленький маятник ходиков качается так быстро не потому, что он лёгкий, а потому, что коротенький.

А почему вообще применяют маятник в часах? Там ведь нет никаких человечков – любителей покачаться. Но дело здесь вовсе не в человечках. Исследуя движение качающихся тел, физики-практики выяснили очень важную вещь. Оказалось, что время, за которое тело качнётся вправо-влево и вернётся в прежнее положение, остаётся всегда постоянным. Это время называют периодом колебаний. Каждое колебание – и второе, и десятое, и сотое – занимает ровно столько же времени, сколько заняло первое. Потому-то маятник и приспособили к часам. Он регулирует их ход. Если у тебя в доме есть ходики, можешь рассмотреть, как они устроены. Только не разбирай их. Собрать механизм ходиков тебе едва ли удастся.

Ходики приводит в движение опускающаяся гиря. Цепь, на которой висит эта гиря, перекинута через барабан, насаженный на главную ось. От главной оси движение через зубчатые колёса передаётся минутной и часовой стрелкам. Если бы в механизме ходиков больше ничего не было, то гиря быстро пошла бы вниз и стрелки завертелись бы как белки в колесе. Вж-ж-ж!.. Готово! Гиря опустилась на всю длину цепи, и всё движение остановилось. Ясно, что никому не нужны часы, которые за несколько секунд пробегут целые сутки и остановятся. Ход часов нужно выровнять. Для этого в ходиках устроены ходовое колесо и скобка с маятником.  Маятник – это груз, висящий на длинной палочке. Толкнёшь его – и он пойдёт качаться. Тик-так, тик-так, вправо-влево.

Вместе с маятником качается скобка, в которую он продет. Вот эта скобка и имеет строго определённый размер, регулирующий и ход, и время, и качание маятника с грузом, – точнее, инерционный вес балансира, качающегося на длинной палочке.

Два плечика этой скобки попеременно попадают между зубцами ходового колеса. Качнулся маятник вправо – левое плечико скобки застряло в колесе и остановило его. Качнулся влево – плечико поднялось, отпустило колесо. Но только колесо проскочило на один зубец – правое плечико снова его останавливает. Маятник опять качнулся вправо – опять пропустил один зубец ходового колеса. Колесо немного повернулось, а за ним и весь механизм ходиков сделал следующий шаг. Но тут же плечико скобки опять останавливает колесо.

Так и ходят ходики: тик-так, тик-так, шаг за шагом. Быстро не даёт идти маятник, он всё время «вставляет палки в колёса». Но ведь ты уже знаешь, что период колебания маятника всегда один и тот же. Значит, каждый шажок ходиков занимает одно и то же время! Так маятник регулирует ход часов, делает его точным.

Примерно так же устроены карманные и механические наручные часы. Только вместо гири у них пружина, а вместо маятника колёсико-балансир, соединённое с «волоском» – тоненькой спиральной пружинкой. Спиралька то свивается, то развивается: тик-так, тик-так… Такие колебания называются крутильными, их период тоже неизменен. И скажу вам по секрету, что в Природе своеобразные тонкие спиральные пружинки тоже существуют! Их называют ТОРСИОНАМИ, и из таких невидимых спиральных «пружинок», соединённых в упругие колебательные нити, состоит основа матричной структуры сегрегаций ЭФИРА, заполняющего всё пространство во вселенной.

Через сегрегации эфира, собственно, и производится программирование всего, что мы видим вокруг в Природе и среде обитания, включая информационные и энергетические потоки. Рассчитать взаимодействие потоков позволяет КОДОВАЯ МАТЕМАТИКА, основы которой представлены мной в ранних рассказах.

Завершить же настоящий текст мне необходимо ещё одним важнейшим опытом, которого в учебниках не встретишь.

Размеры картины на дереве следующие: 34 см – длина; 20 см – ширина; 1 см – толщина. Выше уже было отмечено, что каждая палка имеет ДВА КОНЦА! Взяв её за оба конца одновременно двумя руками, мы чувствуем её вес. Расположив её горизонтально на двух пальцах у самых краёв, понимаем, что вес, каким бы он ни был, распределится поровну. Таким образом, пальцы играют роль точек опоры, половина веса палки приходится на левый палец, другая половина веса – на правый. Но что будет, если вместо жёсткой упругой палки, мы выберем гибкую верёвку или тонкий прутик? Правильно, они прогнутся, а верёвка вовсе не станет лежать – она соскользнёт с пальцев. Не удастся её и подвесить в бумажных петлях, как в опыте с палкой. О тонких прутьях и гибкой верёвке мы запомним на будущее. А пока что продолжим опыты с определением инерционного веса нашей картины. Рассмотрите внимательно фото и показания электронных весов.

Когда мы пользуемся рычажными весами, то всё предельно ясно: мы сравниваем один вес с другим, они расположены по обе стороны – на одинаковых по длине плечах. Вес того предмета больше, который опускает вниз плечо относительно горизонта. Уравновешиваются лишь два одинаковых по весу тела или предмета.

Вес картины – 610 грамм; смещение её по платформе весов не изменяют показания вплоть до состояния неустойчивого покачивания, из-за свесившегося одного края. Это подтверждает, что весы устроены с расположением платформы по центру механизма взвешивания. Далее я опускаю один край картины с опорой на стол, и вижу, как изменяются показания весов, в зависимости от длины между ДВУМЯ точками опоры. Последовательно вес уменьшается: 498 грамм и другие показания весов (фото не показано), вплоть до 304-305 грамм, или половины первоначального веса картины.

Вторую часть опыта я демонстрирую с крайними точками опоры и с наклоном картины. Для этого мой ассистент, удерживая один конец картины на пальце, начинает его приподнимать. Вес картины меняется, причём не пропорционально косинусу угла наклона! При малых углах подъёма идёт медленное нарастание веса картины: 308 грамм; 374 грамм (наклон к горизонту – примерно 45 градусов); 399 грамм (наклон к горизонту превысил 60 градусов). И только при приближении угла наклона картины к 90 градусам относительно горизонтального положения вес картины стал равен исходному: 610 грамм (фото не показано).

Таким образом, данный опыт показывает, что у инерционного веса существует как минимум две составляющие, от которых зависит распределение веса между двумя точками опоры. Инерционный вес проявляется во взаимодействии двух тел и более. Обращаю внимание, что в опыте рассмотрено пока только стационарное расположение картины, которое зафиксировано на весах, а не динамическое.


Динамическое же распределение инерционного веса – отдельная обширная тема.

Уже ясно, что вышеописанные знания помогают облегчить труд в самых сложных житейских ситуациях. Так, например, я легко переворачиваю на ребро круглую металлическую бочку на 600 литров с толщиной стенки 5 мм, без рычага. Мне достаточно упереться ногами в землю и толчком придать импульс краю бочки; её могу спокойно перекатывать на ребре, поскольку на точку опоры резко снижается инерционный вес, трение же качения позволяет и вовсе балансировать вокруг геометрического центра равновесия, практически не ощущая руками веса самой бочки. Даже заполненные жидкостями бочки перекатываются очень легко.

Предварительное ознакомление с эффектами инерционного вращения нужно начинать с понимания трёх главных осей, относительно которых производится прямой переворот, либо переворот с «кульбитом», как показано на рисунке. Так ведёт себя деревянная картина (напомню её размеры: 34 см; 20 см; 1 см).

Каждый при желании может сам попробовать вращение с разными предметами вокруг трёх главных осей. Интересно, как ведут себя различные по размерам и весам тела. Например я сравнил поведение при подбрасывании блокнота (21 см; 14 см; 0,5 см), упаковки от термоса на 0,5 л (25 см; 7 см; 7 см) и книжки (23 см; 22 см; 0,5 см) и обнаружил для себя удивительнейшие эффекты, о которых раньше не догадывался.