Продолжаем вколачивать гвозди в крышку гроба “закона всемирного тяготения”. На весь процесс гравитации пока не размахиваюсь, в данной статье ограничусь лишь критикой силы тяжести.
Недавно в комментариях я привёл в пример эксперимент с падением тел в вакуумной камере, где перо и гиря падают одновременно, с одним и тем же ускорением. И мой оппонент, подкованный знаниями современного образования, объясняет эксперимент так, цитирую:
Масса гири и пера действительно пренебрежимо мала по сравнению с массой Земли. В результате получается что ускорение свободного падения для всех некрупных тел одинаковое.
Океюшки, допустим. Но тогда совершенно непонятно, почему при взвешивании пера и гири на весах, масса столь некрупных тел вдруг становится очень даже значимой и различимой. А между тем, формула тяготения у нас всё та же:
F = mg.
Для тех грамотеев, которые в упор не видят противоречия, объясняю на пальцах.
1. Для взвешивания имеем формулу веса: F = mg. И поскольку количество массы тела имеет определяющее значение, то мы получаем вполне определенную силу (вес тела), которая пропорциональна массе. Тётя Клава из овощного не даст соврать.
2. Но для свободного падения тел имеем уже не F = mg, а вот это: F = 1кг * g,
т.к. в данном случае (внезапно) количество массы оказывается не важным и незначительным. Тело практически любой массы будет иметь ускорение g. Не важно что падает с 9-го этажа: рояль или муравей (если они будут падать в вакууме, разумеется).
В первом случае мы массу учитываем, а во втором случае мы рыбу заворачиваем, тупо закатываем глазки и вопрошаем: “А чо такова?”.
Ещё раз. При взвешивании ситуация по факту такая:
1. Вес тела F полностью зависит от массы данного “мелкого” тела.
2. Ускорения свободного падения нет, оно равно нулю (!), однако g всё равно считается, только не как ускорение, а как фиксированный коэффициент для вычисления веса тела.
Это значит, что при взвешивании тела формула F = mg работает не корректно и в физическом смысле она врёт, т.к. работает в качестве подгоночной формулы, где g является коэффициентом, а не ускорением.
А в свободном падении масса “сравнительно мелкого” тела оказывается не важна и определяющее значение имеет только масса Земли, которая якобы и создает практически ВСЮ силу притяжения F. То есть:
1. Сила земного притяжения (F) должна иметь стабильное значение, т.к. в теории она зависит только от массы Земли (в случае притяжения “мелких” тел).
2. Ускорение свободного падения (g) у нас также привязано к массе Земли и имеет практически стабильное значение, что доказано экспериментально (в пределах какой-то высоты).
Вы что-нибудь понимаете? Если это не псевдонаучная профанация, то что тогда?
Не пора ли уже привести в порядок и полное соответствие с реальной физикой всё, что переврали? Очевидно же, что сила тяготения F бутафорская. Реальная сила (читай энергия) кроется за ускорением свободного падения g. Потому что именно g не зависит от массы, которую она ускоряет, поэтому и мощь земной гравитации прячется не за формальной силой F, а однозначно за ускорением g. Ну а под маской силы F скрывается собственная энергия тела. Таким образом мы снова возвращаемся к теме предыдущей статьи про ложное понятие силы и подмену физического смысла происходящего.
Теперь по порядку.
Итак, есть пробное тело массой m, которое движется (или не движется) со скоростью v, под постоянным воздействием внешней энергии гравитации в направлении центра Земли. От гравитации тело получает дополнительную энергию движения Eдоп в соотношении 9,8 Дж на 1 кг массы тела в каждую секунду времени.
Если у тела есть прочная опора, то энергия гравитации, воздействующая на тело, нивелируется энергией сопротивления опоры Eсопр. В отсутствие движения (перемещения) тело обретает вес или тяжесть пропорционально своей массе (плотность * объём), которым и давит на опору под действием гравитации.
При этом нужно иметь ввиду, что в действительности ускорение g неравномерное, это не константа, её значение уменьшается по мере увеличения расстояния от ядра Земли. Кроме того, у переменной g меняется не только величина, но и направление. Поэтому значение g = 9,8 м/с², а также строгое направление к земному центру справедливо только на небольших высотах (и глубинах) в околоземном пространстве.
А например на орбите Луны (расстояние 400000 км) ускорение g = 0, там стабильная орбитальная скорость Луны 1023 м/с по круговому вектору вокруг Земли. Если конечно опустить такие нюансы как либрация, афелий и перигелий, которые имеют место благодаря солнечному влиянию. Но что значит g = 0? Да только то, что Луна массой m движется вокруг Земли со стабильной скоростью v и имеет стабильное количество энергии движения E = mv, поэтому и ускорения нет.
Вернёмся на Землю.
Обозначим энергию падающего тела как E₁, а стартовую энергию тела обозначим E₀, тогда:
E₁= E₀+ Eдоп
Eдоп = mv = mat, где m – масса тела, a (или g) – равномерное ускорение тела, t – время падения.
Если гирька массой 1 кг падала ровно 5 секунд до удара о землю, значит за это время она получила 5 раз по 9,8 Дж = 49 Дж и скорость гири на момент приземления была:
49 Дж / 1 кг = 49 м/с.
Напоминаю: размерность Джоулей здесь кг*м/с.
А пройденное телом расстояние (высота падения) определяется следующим образом. Поскольку во время падения тела количество его энергии увеличивается линейно от E₀ до E₁ (тело падает равноускоренно), то энергию можно усреднить за время t, разделить на массу тела и получить высоту падения h:
h = (E₁- E₀) / 2 * t / m
h = (49 Дж - 0 Дж) / 2 * 5 c / 1 кг = 24,5 Дж * 5 с / 1 кг = 122,5 метра.
То есть, наша килограммовая гирька за 5 секунд падения пролетит 122,5 метра и её скорость по истечению 5-й секунды будет 49 м/с.
Реальная физика происходящих процессов и математическая логика расчетов для них тут проста, прозрачна и понятна от и до.
Теперь можно убрать E₀ из формулы (т.к. начальная энергия движения тела все равно нулевая) и записать формулу энергии падающего тела:
E = 2mh / t.
Поскольку E = mv, то скорость тела на момент удара: v = E / m, v = 2h / t, ну а высота падения: h = 0,5 vt.
Теперь вы можете смело использовать более простую и физически правильную формулу v = 2h / t, вместо вот этого монстра: V²=2∙g∙H.
Как видите, в этих расчётах ускорение свободного падения g не используется.
В формуле E = m * 2h / t есть только двойка в качестве коэффициента, которая осталась после операции усреднения полученной телом энергии за время t. Так куда же делось ускорение g? А никуда не делось, оно наконец-то стало тем, чем всегда и являлось – количеством энергии, которое каждую секунду получает падающее тело массой m под действием земной гравитации.
