(на основе «Математических начал натуральной философии» Исаака Ньютона)
Первый уровень. 1-ое занятие
Определение 1
Количество материи (масса) есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально плотности и объёму её. (Ис. Ньютон)
(т.е. по Ньютону масса является мерой материи)
Видимо, плотность и объём также являются мерами материи:
формула 1.1
m = ρ·V,
при этом две из этих мер однозначно определяют третью меру.
(Примечание – таким образом, первое занятие можно совместить с основами материаловедения).
Определение 2
Часть материи, имеющая ограниченный объём и массу, называется телом.
Определение 3
Тело может перемещаться под действием силы.
Определение 4
Соответственно, сила это то, что может привести тело в движение.
Определение 5
Врождённая сила материи есть присущая ей способность сопротивления, по которой всякое отдельно взятое тело, поскольку оно предоставлено самому себе, удерживает своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Эта сила всегда пропорциональна массе… От инерции материи происходит, что всякое тело лишь с трудом выводится из своего покоя или движения. Поэтому «врождённая сила» могла бы быть весьма выразительно названа силою инерции.
(Примечание – «врождённая сила материи», или «сила инерции» достаточно сложное новое понятие, поэтому 1-ое занятие Первого уровня на его объяснении может быть закончено).
Первый уровень. 2-ое занятие
Итак, сила может привести тело (ограниченную массу) в движение.
Определение 6
Центростремительная сила есть та, с которую тела к некоторой точке, как к центру, отовсюду притягиваются, гонятся или как бы то ни было стремятся. Такова сила тяжести, под действием которой тела стремятся к центру Земли; магнитная сила, которою железо притягивается к магниту, и та сила, каковою бы она ни была, которую планеты постоянно отклоняются от прямолинейного движения и вынуждаются обращаться по кривым линиям.
(Ис. Ньютон)
(Примечание – 2-ое занятие можно совместить с основами астрономии).
Практика ко 2-му занятию:
Камень, вращаемый в праще, стремится удалиться от вращающей пращу руки и этим своим стремлением натягивает пращу тем сильнее, чем быстрее вращение, и как только её пустят, то камень улетает.
«Силу, противоположную сказанному стремлению, которою праща постоянно оттягивает камень в руке и удерживает его на круге, т.е. силу, направленную к руке или к центру описываемого круга, я и называю центростремительной» (Ис. Ньютон).
(Примечание акад. проф. А.Н. Крылова – вся первая книга «Начал» занята почти исключительно учением о центростремительных силах и их действиях).
Первый уровень. 3-ое занятие (физикоматематическое)
В центростремительной силе различаются три рода величин: абсолютная, ускорительная и движущаяся. (Ис. Ньютон)
Определение 7
Абсолютная сила есть мера большей или меньшей мощности источника этой силы.
Так, мощность магнита в зависимости от размеров магнита или степени намагничивания, может быть больше или меньше. Ферромагнитное тело (на основе Fe, Ni, Co) будет взаимодействовать (например, притягиваться) с рядом расположенным магнитом с определённой силой (F) и скоростью (v).
(Примечание – можно провести опыты с не очень сильными магнитами).
Определение 8
Мощность движущегося тела есть мера такового, устанавливаемая пропорционально его скорости и абсолютной силе, действующей на него.
Соответственно, движущееся тело обладает также такой мерой, как скорость, и такой мерой, как абсолютная сила, действующая на него:
формула 1.2
N = Fабс·v,
при этом две из этих мер однозначно определяют третью меру.
В примере с магнитом максимальная мощность взаимодействующего с магнитом тела (сила его взаимодействия в сочетании со скоростью) ограничена мощностью магнита.
Определение 9
Из формулы 1.2 следует, что скорость движения тела равна отношению механической мощности, развиваемой телом, к абсолютной силе, порождающей эту мощность:
формула 1.3
v = N / Fабс
(Примечание – кроме механической мощности в физике также известны тепловая мощность и электрическая мощность).
Первый уровень. 4-ое занятие (Второй закон Ньютона)
Определение 10 (Второй закон Ньютона)
Ускорительная сила, с ускорением действующая на тело, есть мера такового, устанавливаемая пропорционально массе тела и скорости изменения его скорости (ускорению).
Соответственно, движимое с ускорением тело также обладает кроме массы такой мерой, как скорость изменение скорости (ускорением):
формула 1.4
Fускор = m·a,
где a – ускорение (скорость изменения скорости),
при этом две из этих мер однозначно определяют третью меру.
(Примечание – например, ускорение свободного падения (g) на планете Земля немного больше на полюсах, чем на экваторе (на 0,4 %); 4-е занятие можно совместить с основами географии).
Первый уровень. 5-ое занятие
Определение 11
Количество движения (импульс) есть мера такового, устанавливаемая пропорционально скорости и массе. (Ис. Ньютон)
Соответственно, движение также обладает такими мерами, как скорость движущегося тела и его масса:
формула 1.5
p = m·v,
где p – количество движения (импульс).
при этом две из этих мер однозначно определяют третью меру.
Определение 12
Движущая сила, действующая на движимое тело, есть мера такового, устанавливаемая пропорционально изменению количества движения (импульсу), которое производится силой, действующей на тело, во времени:
формула 1.6
Fдвиж = Δp·Δt ,
где Δp = m·(v1 – v2) — импульс силы (изменение импульса под действием силы) (формула 1.7),
Δt — время (импульса).
Из определения 12 можно сделать (первое) определение времени:
Определение 13
Время (импульса) – это отношение импульса силы к движущей силе, его производящей:
формула 1.8
Δt = Δp / Fдвиж .
6-ое занятие (заключительное Первого уровня)
Сила любого рода (абсолютная, ускорительная, движущая), действующая на тело, может совершать работу, если под действием силы тело перемещается.
Определение 14
Работа силы, действующая на тело, есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально самой силе и пути (перемещению), пройденному телом под действием этой силы.
Соответственно, работа силы также обладает, кроме самой силы, такой мерой, как пройденный путь (перемещение):
формула 1.9
A = F·s,
при этом две из этих мер однозначно определяют третью меру.
Определение 15
Интенсивность механической работы — это механическая мощность:
формула 1.10 (на основе формулы 1.9)
𝐴/𝑡=(𝐹⋅𝑠)/𝑡=𝑁,
где t — время (механической работы).
Отсюда (второе) определение времени:
Время (механической работы) – это отношение работы силы к интенсивности этой работы:
формула 1.11
t = A / N.
Для абсолютной силы (см. формулу 1.2) справедливо:
формула 1.12
𝑡=𝐴/𝑁=(𝐹абс⋅𝑠) / (𝐹абс⋅𝑣)=𝑠/𝑣.
ПОУЧЕНИЕ
«Физика для взрослых и их детей. Первый уровень» подходит для учащихся, которые знают математические операции умножения и деления, а также начали изучать географию (полюса и экватор Земли, айсберги и т.д.).
Целью данного первого уровня физики является освоение учащимися основных определений физики, механики, не противоречащих «миропониманию на основе Богоначального мировоззрения триединства материи – информации – мѣры».
(Господствующим миропониманием, противоположным миропониманию на основе триединства материи – информации – меры, является я-центричное миропонимание на основе взаимосвязи предельных обобщений материя – дух – пространство – время, культивируемое на протяжении тысячелетий, что и на основе теории θ-MEST саентологической церкви: Matter – материя, Energy – энергия, Space – пространство, Time – время, θ – единица сознания, её способность созидать).
Понятия, встречаемые в занятиях впервые, на которые стоит обратить внимание, выделены курсивом (мера, инерция, мощность, скорость, время, интенсивность).
Из формул можно заметить, что в чём-то подобно триединству материя – информация – мѣра, многие существующие закономерности «трёх-мерны» (формулы 1.1, 1.2, 1.4, 1.5, 1.6, 1.9).
Так как важной целью заявлено формирование миропонимания на основе мировоззрения триединства материи – информации – мѣры, то можно ещё раз обратить внимание на понятие «время»: какое место оно занимает в мировоззрении, можно ли его заменить в каких-то случаях, например, на понятие «информация»…
Исаак Ньютон различал абсолютное, истинное математическое время и относительное, кажущееся или обыденное время. Вот что он писал: «Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год».
Также Ис. Ньютон различал абсолютное и относительное пространство, абсолютное и относительное движение. Об этом Вы можете найти в его «поучении», на приложенных страницах в конце.
Иллюстрации к Первому уровню физики для взрослых и их детей:
12.04.26 г.
ДИФУЗ им. М.М. Зощенко