Холодный душ для Тех кому нравится играть в температуры, повторяя что Живые силы mVV/2 имеют энергетический характер. Теперь мой ход - предлагать задачку (с несколькими вступительными шагами).
1шаг) Металлический провод длиной L, поперечным сечением S, удельным сопротивлением (без обозначения, потому что далее не нужна формула для полного сопротивления R провода).
Вопрос. Что порождает и чему пропорциональна электрическая мощность на проводе:
U*I=(I*R)*I=R*II.
Закон Джоуля(здесь он прав)-Ленца о тепловом действии (постоянного) тока. Тепловыделение пропорционально электромощности:
Q~R*II~I*I.
---------------------------
2шаг) Если при анализе температур применялись шары на бильярде, то и здесь есть дискретная модель. Провод умозрительно состоит из тончайших параллельных жил, суммарное сечение которых равно S провода. Ясно что тепловыделение провода равно сумме теплот всех жил.
Закон Д.-Л. справедлив для каждой жилы - единичного сечения размером с атом. В жиле бегут электроны цепочкой один за другим на прямой линии.
В жиле расстояние между атомами L/N (L длина провода, N некое целое число). Ясно что тепло всей жилы складывается из теплот на её атомах.
Закон Д.-Л. справедлив для каждого атома. Интеграл по всем атомам всех жил даёт полное тепловыделение Q.
Чтобы подытожить 2шаг вопрос: сколько атомов в жиле?
Длину провода L делим на расстояние L/N между атомами = получается N последовательных атомов в жиле. Но это и не важно.
-----------------------------------------
3шаг) Сила тока это суммарный заряд, пересекающий любое сечение жилы в единицу времени. В первом опыте пусть будет ток т=5"ампер". В кавычках потому что в модели принимаем: каждая локальная цепочка из пяти электронов движется по жиле с некоторой одинаковой скоростью; в начале Секунды в каждый атом бьёт ближайший Э; затем остальные Э; в конце Секунды в атом бьёт пятый Э.
Для простоты считаем что при ударе в атом - Э на короткое время останавливаются. (При не остановке будет некий постоянный коэффициент у скорости Э, который не влияет на степени у далее анализируемых величин). Конкретно: масса Э m=1 единичная; скорость Э v=1 единичная.
Серьёзный промежуточный вопрос - надо привести формулы и результаты суммарного от пяти Э Импульса, переданного атому за Секунду, и аналогично, для суммы ЖС пяти Э.
-------------------------------
Заметка на полях. Отвечаю на очередное НЕОЧЁМ от догматиков.
Когда в толстом проводнике очень много атомов - без тока это броуновское движение Э с установившейся стабильной температурой металла. Только направленный ток греет.
Что такое направленный ток. Даже после разноуглового отскока Э от атома - элект.поле внутри провода (абсолютно ему параллельное) сообщает "на длине свободного пробега" продольную скорость Э до удара в следующий атом.
Да и вообще, перпендикулярная проекция скорости Э впринципе не участвует в Законе Д.-Л. - не пересечение Э сечения провода - тождественно отсутствию Силы тока. Кстати, при сверх-проводимости происходит невозмущённое "ламинарное" течение электронной "жидкости".
Моя модель с жилой - чтобы даже мерзавцам и полным идиотам (но цитирующим кучу заученных ненужных сведений) стал понятен истинный физический смысл, и к чему вся эта задачка (но это пустые надежды).
О глобальном взгляде на ток в толстом проводе и на Закон Д.-Л. будут сделаны выводы в самом конце (логического - непостижимого Большинством догматиков) анализа.
Доделаю всё сам (догматики только путаются под ногами со своим отвлекающим словоблудием).
------------------------------
------------------------------
Сумма Импульсов в первом опыте:
mv+mv+mv+mv+mv=1*1+1*1+1*1+1*1+1*1=5"черноусовых".
Сумма ЖС:
5*(mvv/2)=5*(1*1*1/2)=2,5дж.
------------------------------
4шаг) Во втором опыте десятикратное напряжение на проводе (жиле). Ток станет 10*т (больше на порядок от первого опыта). Количественная плотность (продольная в жиле, и c равной дистанцией между Э) свободных Э постоянная и одинаковая в металле. Поэтому, 10терной ток это однозначно десятикратная V=10*v скорость каждого Э в цепочке к атому. За одну Секунду через сечение жилы проходят 10*5 электронов, и ток Т=10*5=50"ампер". В атом ударят 50 таких Э.
Суммарный ударный Импульс Э:
50*(mV)=50*(m*10v)=50*10*(1*1)=500"черноусовых".
Сумма ЖС:
50*(mVV/2)=50*(m*10v*10v/2)=50*50*(1*1*1)=2500дж.
----------------------------
5шаг) Можно (но не обязательно) обратно проинтегрировать по всем атомам в жиле, и по всем жилам в проводе. Но итак всё становится ясно. Удары Э сильнее раскачивают атомы, т.е. растёт температура металла и тепловыделение в проводе.
Формально по Закону Д.-Л. Q~I*I нагрев второго опыта в 10*10=100раз больше первого. Это же даёт скрупулёзный углублённый анализ по ИМПУЛЬСАМ электронов. А по ЖС рисуется 1000кратное потепление, явно противоречащее Практике-критерию Истины.
И поскольку внутренняя энергия нагрева (именно на энергию издавна заявляет право обладания Живая сила) связана только с Импульсом, то Он единолично является Кинетической ЭНЕРГИЕЙ тел.
Официоз прокололся из-за несообразительности, научной нечистоплотности, жульничества и прочих грехов. Во всех потоковых явлениях (динамика подвижных сред, молек.кинет.теория, электрический ток) подтверждаемое опытами выражение mVV (где-то даже без "/2") это не ЖС единичного элемента, а сумма Импульсов всех элементов за единицу времени. Суммарная энергия обязана быть произведением единичной энергии на количество (оно же пропорционально скорости) элементов.
Умножение mVV на ещё одно V даёт ошибочную кубическую зависимость - здесь тепла от тока. А по Импульсным кин.энергиям всё и везде соответствует физическому смыслу и объективной реальности.