СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Теоретическая физика АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ФОРМУЛЫ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ И.НЬЮТОНА. (Часть 1)

 

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ФОРМУЛЫ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ И.НЬЮТОНА. (Часть 1)

 

© Касаткин Юрий

Контакт с автором: kasatkin.j@rambler.ru

 

Аннотация.

 Существует легенда о том, что когда И.Ньютон сидел под яблоней, на его голову упало яблоко. Осенившая его мысль, привела к закону, в котором, тела притягиваются друг другу с силой прямо пропорционально их массе и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Попробуем усомниться в правильности данного утверждения.

__________________________________________________________________ 

Множество прямых и косвенных доказательств свидетельствует о том, что закон не справедлив по своим результатам вычислений, не говоря уже и о том, что он не раскрывает самой сущности природы взаимодействия между телами.

Предложенный. И.Ньютоном закон выглядел так:

F = M1M2 / R 2

Для того чтобы сила соответствовала размерности, был введен поправочный коэффициент, который впоследствии стал гравитационной постоянной G.

Теперь мы имеем ЗВТ И.Ньютона в существующем виде:

F = G M1M2 / R 2.

Попытки придать значимость гравитационной постоянной, определить её физическую сущность, не покидают стремлений многих умов наших современников и сегодня, не придавая значения тому, что он по своей сути не удовлетворяет многим позициям в небесной механике.

Приведу один наглядный пример. Найдем ускорение ИСЗ, вращающего вокруг Земли на высоте h = 300км = 3е+5 метров.

Чтобы всем читателя было понято, откуда взялись используемые формулы, проведем анализ формулы ЗВТ И.Ньютона F = G M1M2 / R 2. Как определить исходя из предложенной формулы ускорение свободного падения (УСП) на поверхности Земли? Обычно УСП на поверхности планеты обозначают буквой g. Предположим M1 масса тела, находящегося на поверхности Земли. Разделим обе части равенства F = G M1M2 / R 2 на M1, получим F / M1 = G M1M2 / M1R 2 и после сокращений получаем g = G M2 / R 2, для удобства запишем

g r 2 = G M2 (1),

где g = 9.806 м/с2 - УСП на поверхности Земли, G = 6.672е-11 м3/ кг . с 2, M2 = 5,978e+24кг – масса Земли, R = r = 6.378е+6 м – радиус Земли.

Как определить aспут. на орбите вращения вокруг Земли? Так как R = r + h, тогда

gh = G M2 / (r + h) 2, или gh (r + h) 2 = G M2 (2).

Решая совместно два равенства (1) и (2) получаем

g r 2 = gh (r + h) 2,

в этом равенстве gh = aспут., следовательно, aспут. = g r 2 / (r + h) 2

aспут. = MG / (r + h) 2 = 5,978e+24 . 6.672е-11 / ((6.378е+6) + (3е+5)) 2 = 8,9447м/с2

aспут. = g r2 / (r + h) 2 = 9.806 (6.378е+6) 2/ (6.378е+6 + (3е+5)) 2 = 8,9447 м/с2

Возьмем, к примеру, следующие гипотетические данные для Земли: М = 8.15е+24 кг,

G = 4.894е-11 м3 / кг . с2. Значение гравитационной составляющей находим из MG = g r 2.

Данное предположение, возможно исходя из рассуждений предложенных ниже.

aспут. = MG / (r + h) 2 = 8.15е+24 . 4,894e-11 / (6.378е+6 + (3е+5)) 2 = 8,9447м/с2

Расчеты показывают, что какой бы массой Земля не обладала, на спутник она будет действовать с одним и тем же ускорением. Тогда возникает вопрос, а причем здесь фундаментальная константа G, если её значение не влияет на расчеты траектории движения ИСЗ? Если масса в данном случае Земли может быть любой, как и G, то возникает еще один вопрос? А верно ли определена масса Земли, и, следовательно, всех планет Солнечной системы, включая и само Солнце?

Существование планеты Сатурн и его спутников с плотностью легче воды, подтверждает эти сомнения.

Обратимся к истории возникновения гравитационной постоянной G, которая была впервые определена, как считают многие Г.Кавендишем. На самом деле Г.Кавендиш проводил свои опыты не по определению G, а по определению плотности Земли, в результате чего получил поправочный коэффициент, по сути который и стал считаться гравитационной постоянной G.

До проведения своих экспериментов Кавендиш наверняка, знал высказывание И.Ньютона, что возможно плотность Земли составляет около 5500 кг/м3. Чем, несомненно, воспользовался Г. Кавендиш, и в последствии своими опытами подтвердил это, не дав повода усомниться всем в справедливости слов великого ученого. Рассчитанный им коэффициент G почти точно соответствовал, плотности ныне принятой для Земли.

Зная массу Земли, и её ускорение относительно Солнца, не трудно рассчитать, по второму закону Ньютона F = a . m силу, с которой Солнце воздействует на Землю. Так как Солнце воздействует на Землю с той же силой что и Земля на Солнце, то легко находится и масса Солнца.

Из равенства

F = Мс . аз = Мз . ас,

где - Мс и Мз, соответственно массы Солнца и Земли, ас и аз - центростремительные ускорения планет на своей орбите вращения.

Найдя массу Солнца, не трудно найти и .

Mс = gс (rс) 2 /

Вычисленный коэффициент для Солнца, окажется, в точности совпадающим со значением коэффициента, вычисленного для Земли - Gз. Далее, если Земля и Солнце имеют один и тот же коэффициент G (Gз = Gс), то это значит, что G = const для всех планет и их спутников. Вот таким способом мы и получили фундаментальную гравитационную постоянную G. Правильно ли считать G фундаментальной гравитационной постоянной, давайте разбираться дальше.

Произведем небольшой косметически ремонт ЗВТ И.Ньютона

F = G M1M2 / R 2. (3)

Представим его в следующем виде, суть которого не измениться, т.е. предположим, что каждое тело имеет свой поправочный коэффициент. В нашем случае Gз = Gс или G1 = G2.Тогда формула (3) будет выглядеть следующим образом:

F = (G1 G2) 1/2 M1M2/ R 2 (4)

После возведения равенства (4) в квадрат, имеем:

F 2 = M12 M22 G1 G2 / R 4=

 = M1 G1 M2 G2 M1 M2 / R 4=

 = g1 r12 g2 r22 M1 M2 / R 4

И после извлечения корня квадратного, получаем альтернативный ЗВТ:

F = (g1g2M1M2) 1/2 r1 r2 / R 2 (5)

Как можно заметить, полученный закон, уже не имеет в своем составе гравитационной постоянной G.

Следующий вариант преобразования формулы (4) .

F 2 = M12 M22 G1 G2 / R 4 =

= M1 G1 M2 G2 M1 M2 / R 4 =

= g1 r12 g2 r22 M1 M2 / R 4 =

= g1 g2 M1 M2 (r1/ R) 2 (r2 / R) 2=

 = g1 (r1/ R) 2 g2 (r2/ R) 2 M1 M2 =

= a1 . a2 . M1 . M2

После извлечения корня квадратного, получаем:

F= (a1 . a2 . M1 . M2 ) 1/2 (6),

где a центростремительное ускорение планеты на своей орбите вращения.

Рассмотрим альтернативную формулу (6):

F= (a1. a2 . M1 . M2 ) 1/2

Как можно заметить, формула (6) содержит в себе две силы, F2 = a1 . M2 и F1 = a2 . M1.

При R = 1.496е+11 м, М1 = 1.989е+30 кг, М2 = 5.077е+24 кг, не трудно посчитать величину этих сил, они равны F2 = F1 = 3,54e+22 н,

Но формула (6) тоже дает нам такой же результат. Значит F = (F2 . F1) 1/2

Возникает вопрос, а зачем одну и туже силу F2 или F1 возводить в квадрат, чтобы потом извлекать из результата корень квадратный. Достаточно предложить следующий вариант закона тяготения:

F = a2 . M1 (7).

 А это есть ничто иное, как второй закон И.Ньютона.

Формулу (6) можно также выразить следующим образом. Исходя из равенства сил F2 = a1 . M2 и F1 = a2 . M1, мы можем записать

М1 а2 = М2 а1 (8).

В соответствующем разделе учебника по физики мы находим, что М1 / М2 = а2 / а1, равно по определению как:

Отношение масс взаимодействующих тел равно обратному отношению модулей ускорений.

 Выходит, что постулат И.Ньютона о том, что сила взаимодействия между телами равна произведению их масс, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, можно считать ошибочным.

Давайте проверим это на практике.

На рисунке, предложенном ниже, согласно теории небесной механики, сила F с-л должна равняться силе F з-л, при нахождении Луны на одной прямой, к примеру, в момент Солнечного затмения.

Найдутся не мало скептиков, которые будут утверждать, что это не так. Тем самым они будут правы в том, что постулат И.Ньютона не соответствует действительности. Наша задача и состоит в том, чтобы показать не состоятельность данного постулата И.Ньютона.

Итак из формулы М1 а2 = М2 а1 (8), получаем:

Мс . а(л-с) = Мз . а(л-з),

Мс / Мз = a(л-з) / a(л-с).

Необходимые ускорения, при следующих параметрах: R = 1,492156e+11м, и L = 3.844е+8м, gл = 1.623 м/с2, равны.

Подставив полученные ускорения, находим:

Мс / Мз = a(л-з) /a(л-с).= 3,3178e-5 / 2,2018e-10 = 150685,8

Данное соотношение масс, на самом деле должно было существовать между Солнцем и Землей. Но при ныне

существующих отношениях эта величина составляет Мс / Мз = 332775,6, и не соответствует действительности.

Разница в 332775,6/150685,8 = 2,208, точно такая же, которая дает нам, если сравнить величину

сил, найденных по ЗВТ И.Ньютона при тех же параметрах,

Fс-л/ Fз-л = 4,379e+20/1,983e+20 = 2,208.

Чтобы привести массы к отношению Мс / Мз = 150685,8, необходимо изменить G для каждой из масс, потому что ЗВТ И.Ньютона не может обойтись без поправочного коэффициента G.

Но есть одно не мало важное обстоятельство, при котором Луна, являясь посредником при данных расчетах, может занимать положение от Земли в пределах от L = 4.06е+8м, до L = 3.6е+8м.

Оказывается, что при L = 3.6е+8м, соотношение масс уже будет составлять Мс / Мз = 171732,3.

Вторая схема рисунка никак не вписывается в теорию ЗВТ И.Ньютона. Луна в действительности может располагаться от Земли, в пределах также как и по первой схеме от L = 4.06е+8м, до L = 3.6е+8м, и силы со стороны Солнца и Земли ни коим образом не влияют на это расстояние.

Вывод напрашивается один:

 

Теория небесной механики И.Ньютона, не дают нам однозначного решения в определении масс взаимодействующих тел, и в этом заключается его основная несостоятельность.

Существуют, какие то другие силы во взаимодействии тел, о которых теория небесной механики даже и не подозревает, но об этом во второй части.

 

 

Дата публикации: 6 июля 2008
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.