Продолжаем разговор о поразительной бестолковости школьной (классической) физики (механики) и тупости тех людей, которые цепляются за отжившие свой век "непоколебимые" догматы, "прописные истины", в частности, за тот догмат, что "без перемещения нет и работы".
Рекомендую дать прочесть эту статью всем своим родственникам, друзьям и знакомым. Страна должна знать своих "героев" умственного труда.
Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.
e-mail: d-pi@yandex.ru
Итак, снова вспоминаем "классическую" задачу из "классического" школьного учебника по физике (10 класс, Мякишев, Буховцев, Сотский, 2014 год):
Вот "классическое" решение этой задачи:
Причем 1 ватт, как нас уверяет "классическая" физика, равен = 1 Дж/с = 1 Н*м/с = 1 кг*м^2 / с^3
Теперь решим эту же задачу, используя инженерный подход (некоторые безмозглые остолопы-физико-теоретики, в т.ч. академики РАН, называют такой подход "бытовым"):
Поясню, что 9550 в знаменателе - перевод из об/мин в радианы в секунду из ватт в киловатты.
При диаметре колеса 65 см крутящий момент для создания силы тяги в 1000 Н д.б. равен M_кр = F_тяги * R = 1000 Н * 32,5 см = 325 Нм, где R - радиус колеса.
При скорости 20 м/с колесо должно делать n = V/(2πR) оборотов в секунду = 20 / (2*3,14*0,325) = 9,794 = 587,65 оборотов в минуту
Тогда P = 325 Нм * 587,65 об/мин/9550 = 20 кВт
Вроде бы всё сходится!!!
Но если подумать, то не всё.
Не сходится размерность.
1 "инженерный" ватт (кстати, инвариантный, т.е. правильный, который не зависит от выбранной ИСО), в отличие от "классического", неправильного, т.к. неинвариантного, имеет размерность Н*м (крутящий момент) * радиан/с, причем радиан в этой формуле очень важен. Потому что если бы один "инженерный" ватт был равен Н*м * оборот/с, то 1 ватт был бы в 2*3,14 раза "мощнее".
ОБЪЯСНЯЮ:
«Инженерная» мощность автомобильного двигателя
P = M_кр×n
Крутящий момент
M_кр= F_тяги×R
Соответственно, подставив формулу крутящего момента в формулу мощности, получим:
P = M_кр×n = F_тяги×R×n
Скорость движения автомобиля в метрах в секунду равна
V= 2πR×n,
где
R– радиус колеса в метрах,
n – количество оборотов, которое делает это колесо за секунду.
Отсюда
R×n = V / 2π,
и, соответственно
P = M_кр×n = F_тяги×R×n = F_тяги×V / 2π
Далее, размерность мощности, которую мы изначально заложили в исходной формуле в системе СИ - Н*м * обороты/с.
А в каждом обороте (360 градусов) содержится ровно 2π радиан, соответственно, если перевести размерность из оборотов в секунду в радианы в секунду (1 радиан примерно равен 57,3 градуса), то получим как бы "классическую" формулу P = F_тяги * V.
Поэтому, если измерять мощность автомобильного двигателя в "инженерных" ваттах, то надо понимать, что размерность правильных, инвариантных, инженерных ватт = Нм×радиан/с, а "классическая" формула мощности на самом деле должна выглядеть вот так:
P = F_тяги×V * 1 радиан (57,3 градусов)