Соударение тел

Эффект удара у электронов и макроскопических тел в принципиальных своих чертах одинаков. Поэтому целесообразно поставить специальные опыты с большими телами, температуру которых легко измерить.

Экзотика сопровождает кинетические явления на каждом шагу (§ 3). Теперь с нею приходится столкнуться уже на стадии выбора возможной схемы удара. Прежде всего оказывается необходимым отбросить все известные схемы, связанные с качанием маятников, вращением дисков, падением грузов и т.д.

Например, простое качание маятника это уже есть явление удара груза о Землю через опору. При падении в кинетическом (гравитационном) нанополе разгон груза сопровождается минус-диссипацией, т.е. поглощением экранированных термиантов. Но перемещение груза в кинетическом нанополе, согласно закону диссипации, связано с совершением положительной работой трения и выделением термиантов в том же количестве. Это значит, что термианты должны каким-то образом переизлучаться, а температура груза оставаться неизменной. Аналогичная картина переизлучения наблюдалась ранее при движении электрона в электрическом и термическом нанополях (§ 4). При подъеме груза все эффекты изменяются на обратные, а суммарный баланс термиора в каждый данный момент по-прежнему оказывается нулевым. Если трение отсутствует, то качание маятника можно рассматривать как абсолютно упругое соударение груза с Землей.

При соударении двух маятников принципиальная картина переизлучения термиантов не изменяется. Она повторяется также при соударении вращающихся дисков, падающих и движущихся горизонтально тел и т.д. В любой момент количество термиантов в системе остается постоянным вследствие переизлучения. Грузы могут изменять свою температуру только благодаря совершению неупругой работы деформации. Но при этом включается в действие дополнительная степень свободы, которая в данном случае интереса не представляет и поэтому не рассматривается.

В связи с изложенным можно сделать исключительно интересный вывод большой принципиальной важности. При изменении скорости тела – ударе – его температура должна оставаться постоянной из-за равенства положительной и отрицательной работ экранирования. Изменение температуры возможно только благодаря неупругой деформации системы.

Из сказанного ясно, что экспериментальная проверка выводов общей теории, касающихся удара, существенно упрощается. Надо измерить температуру соударяющихся тел с погрешностью, которая намного меньше величины DТ_д - формула (358), обусловленной кинетической работой диссипации, положительной или отрицательной. Соответствующие опыты были проведены (совместно с аспирантами В.М. Гороховым и Л.М. Ефимовым) на примере качания и соударения маятников, падения тел, движения тел в горизонтальной плоскости и т.д.

Маятник смонтирован на металлической раме. Стальные грузы диаметром 75 и длиной 120 мм качаются вокруг общей оси на стальных подвесах длиной 2,6 м. Хромель-копелевые термопары с диаметром электродов 0,5 мм зачеканены в свободные торцовые поверхности грузов. Температура измеряется на установке У-309 с помощью упомянутого выше потенциометра Р-309 при наличии строгого термостатирования всех спаев, контактов и нормальных элементов. Чувствительность прибора 10^-8 в, что соответствует около 0,00015 град. Все термопары, провода и грузы тщательно экранированы никелевой лентой и заземлены, чтобы избежать посторонних электрических и магнитных наводок.

Согласно общей теории, изменение температуры груза определяется по формуле (358), которая применительно к его падению с высоты Н может быть переписана в виде

DТ_д = gН/с_р град, (539)

где g - ускорение силы тяжести, м/сек².

Для стали при Н = 2,6 м изменение температуры должно составить 0,055 град, или 3,7 мкв. Порядок величины DТ_д не изменяется, если расчет вести по формуле (359) Карно. Как видим, такое большое изменение температуры нельзя не зафиксировать, ибо оно на два порядка превышает чувствительность измерительного прибора.

Все опыты, выполненные с качанием и соударением маятников, падением грузов, соударением тел, движущихся в горизонтальной плоскости по лотку, и т.п., дали отрицательные результаты. Во всех случаях с точностью до погрешности измерений температура тел оставалась постоянной. Это подтверждает прогноз общей теории, выраженный формулой (360), и не подтверждает теорему (359), которая не учитывает эффект экранирования обратного знака. При этом по-прежнему остается открытым очень важный вопрос о механизме переизлучения термиантов, поднятый в § 4.

Надо полагать, что и прежде неоднократно предпринимались экспериментальные попытки проверить формулу (359) Карно и обнаружить предсказываемое ею изменение температуры, кончавшиеся аналогичным обескураживающим результатом. Однако осмыслить этот результат без знания закона экранирования общей теории было невозможно.

Литература.

1. Байер В. Биофизика. Пер. с немецк. М., ИЛ, 1962.

2. Бальчитис А.А. Система основных уравнений индукционной электрогидродинамики. «Электронная обработка материалов», № 3, 1970.

3. Бровкин Л.А. Дополнительные экспериментальные данные об эффекте роста замеряемого теплосодержания изолированного тела в процессе выравнивания температуры. Сб. «Тепло- массообмен в промышленных установках», Ярославль, 1964.

4. Бройль де Луи. Революция в физике. Пер. с франц. М., Госатомиздат, 1963.

5. Буткевичюс Н.А. Решение дифференциальных уравнений состояния термодинамической системы. Сб. «Охлаждение отливки». Минск, «Наука и техника», 1969.

6. Вальц Г.Б. Механизм для получения крутящего момента. Авторское свидетельство № 179158. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки, № 4, 1966.

7. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. М., Металлургиздат, 1956.

8. Вейник А.И. Термодинамика. Минск, Изд-во МВСС ПО БССР, 1961.

9. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи, изд. 2-е. М., Металлургиздат, 1965.

10. Вейник А.И. Термодинамика, изд. 2-е. Минск, «Высшая школа», 1965.

11. Вейник А.И. Термодинамика необратимых процессов. Минск, «Наука и техника», 1966.

12. Вейник А.И. Новая система термодинамики обратимых и необратимых процессов. Минск, «Высшая школа», 1966.

13. Вейник А.И. Общая феноменологическая теория переноса. Сб. «Теплофизика в литейном производстве». Минск, «Наука и техника», 1967.

14. Вейник А.И. Термодинамика, изд. 3-е. Минск, «Вышэйшая школа», 1968.

15. Вейник А.И. О возможности изучения микроскопических явлений методами термодинамики необратимых процессов. Сб. «Охлаждение отливки». Минск, «Наука и техника», 1969.

16. Вейник А.И. Кокиль. Минск, «Наука и техника», 1972.

17. Волобуев П.В., Суетин П.Е. Исследование диффузионного скольжения методом бароэффекта. ЖТФ, ХХХV, вып. 2, 1965.

18. Гроот де С.Р. Термодинамика необратимых процессов. Пер. с англ. М., ГИТТЛ, 1956.

19. Гроот де С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. Пер. с англ. М., «Мир», 1964.

20. Грю К.Э., Иббс Т.Л. Термическая диффузия в газах. Пер. с англ. М., ГИТТЛ, 1956.

21. Гусенкова Е.И., Круглова И.Е., Никитина Н.З., Фунт Л.А. Библиография по термоэлектричеству. Л., «Наука», 1971.

22. Гухман А.А. Об основаниях термодинамики. Алма-Ата, Изд-во АН КазССР, 1947.

23. Денбиг К. Термодинамика стационарных необратимых процессов. Пер. с англ. М., ИЛ, 1954.

24. Дерягин Б., Сидоренков Г. Термоосмос при обычных температурах и его аналогия с термомеханическим эффектом в гелии II. ДАН СССР, новая серия, ХХХII, 9, 622, 1941.

25.Дерягин Б.В., Баканов С.П. К теории скольжения газа вдоль твердой поверхности под действием перепада температуры. ДАН СССР, 141, № 2, 1961.

26. Динак П.А.М. Эволюция физической картины природы. Пер. с англ. Сб. «Над чем думают физики. Элементарные частицы», вып. 3. М., «Наука», 1965.

27. Жузе В.П., Гусенкова Е.И. Библиография по термоэлектричеству. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1963.

28. Замятин А.Г. Теоретическое исследование формы центральных полей движущихся источников. Сб. «Вопросы электрификации сельского хозяйства», вып. 31. Челябинск, 1968.

29. Зоммерфельд А. Термодинамика и статистическая физика. Пер. с немецк. М., ИЛ, 1955.

30. Иваненко Д., Соколов А. Классическая теория поля. М.-Л., ГИТТЛ, 1949.

31. Иосифьян А.Г. К вопросу об уравнениях взаимодействия электричества и вещества. ДАН АрмССР, Электротехника, 20, 33, 1955.

32. Иосифьян А.Г. Вопросы единой теории электромагнитного и гравитационно-инерциального полей. Ереван, Изд-во АН АрмССР, 1959.

33. Иоффе А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1960.

34. Капица П.Л. Проблемы жидкого гелия. Советская наука, № 1, 1941.

35. Капица П.Л. Исследование механизма теплопередачи в гелии II. ЖЭТФ, 11, вып. 1, 1941.

36. Козырев Н.А. Причинная, или несимметричная, механика в линейном приближении. АН СССР, Главная астрономическая обсерватория, Пулково, 1958.

37. Кузьменко Г.И. О применении аналогий диффузионного и квантового движений. Известия вузов. Физика, № 5, 1969.

38. Лебедев Т.А., Федюкин В.К. Металловедение сверхпроводников. Л., ЛПИ, 1971.

39. Льоцци М. История физики. Пер. с итал. М., «Мир», 1970.

40. Наука и техника. БТА. Брой 19, 8 май 1971.

41. Нейман В.Б. Расширяющаяся Земля. М., ГИГЛ, 1962.

42. Ньютон Ис. Математические начала натуральной философии. Пер. с латин. Изв. Морск. Акад. 1915 и 1916.

43. Оппенгеймер Р. Летающая трапеция. Три кризиса в физике. Пер. с англ. М., Атомиздат, 1967.

44. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. Пер. с англ. М., ИЛ, 1960.

45. Робертс Дж. Теплота и термодинамика. Пер. с англ. М.-Л., ГИТТЛ, 1950.

46. Розбери Ф. Справочник по вакуумной технике и технологии. Пер. с англ. М., «Энергия», 1972.

47. Сигалов Р.Г., Шаповалова Т.И., Каримов Х.Х. Электроны, магнитные поля и силы. Сб. «Математическая физика и электродинамика». МОИП. Секция физики. М., 1971.

48. Тамм И.Е. А. Эйнштейн и современная физика. Сб. «Эйнштейн и современная физика». М., ГИТТЛ, 1956.

49. Тамм И.Е. На пороге новой теории. Наука и жизнь, № 1, 1967.

50. Тейяр П. Феномен человека. Пер. с франц. М., «Прогресс», 1965.

51. Трайбус М. Термостатика и термодинамика. Пер. с англ. М., «Энергия», 1970.

52. Уэр М.Р., Ричардс Д.А. Физика атома. Пер. с англ. М., Госатомиздат, 1961.

53. Фейнман Р. Характер физических законов. Пер. с англ. М., «Мир», 1968.

54. Шапиро И. Радиолокационное определение астрономической единицы. Сб. «Фундаментальные постоянные астрономии». Пер. с англ. М., «Мир», 1967.

55. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? Пер. с англ. М., ГИИЛ, 1947.

56. Эпштейн П.С. Курс термодинамики. Пер. с англ. М.-Л., ОГИЗ, ГИТТЛ, 1948.

57. Davis R., J r., Harmer Don S. and Hoffman K.C. Search for neutrinos from the Sun. Phis. Rev. Letters, 20, 1205, 1968.

58. Kukich G., Henkel R.P., Reppy J.D. Decay of superfluid “persistend currents”. Phis. Rev. Letters, 21, 197, 1968.

59. Markowitz W. Nondependence of Frequency on Mass: A Differential Experiment. Science, 162, 1387, 1968.

60. Miller D. Thermodynamic Theory of Irreversible Processes. Amer. J. Phus., 24, № 6, 1956.

61. Mungall A.G., Daams H., Bailey R., Morris D. Mass-Frequency Effect on VLF and Portable Clock Comparisons of Atomic Frequency Standards. Metrologia, 5, 31, 1969.

62. Mungall A.G., Daams H., Bailey R. Note on Atomic Time Keeping at the National Research Council. Metrologia, 5, 73, 1969.

63. Onsager L. Reciprocal Relations in Irreversible Processes-I and II. Physical Review, 37, 405 and 38, 2265, 1931.

64. Palacios J. El campo electromagnetico en los sistemas inerciales moviles. Rev. Real Acad. Cien. Exactas, Fis. y Nat. Madrid, 58, 103, 1964.

65. Palacios J. Incompatibility of the theory of relativity with Giorgi’s system of units. Rev. Real Acad. Cien. Exactas, Fis. y Nat. Madrid, 63, 467, 1969.

66. Priester W., Roemer M., Schmidt-Kaler Th. Apparent relation between solar activity and the 440 mc/s radar distance of Venus. Nature, 196, 464, 1962.

67. Sadeh D., Knowles S.H., Japlee B.S. Search for a Frequency Shift of the 21-Centimeter Line from Taurus A near Occultation by Sun. Science, 159, 307, 1968.

68. Sadeh D., Knowles S., A u B. The Effect of Mass on Frequency. Science, 161, 567, 1968.

69. Sadeh D., Hollinger J.P., Knowles S.H. Search for an Effect of Mass on Frequency during a Close Approach of Pulsar CP 0950 to the Sun. Science, 162, 897, 1968.

70. Shamir J. Experimental Test of a Gravitational Effect suggested by Szekeres. Nature, 222, 362, 1969.

71. Shapiro I.I., Pettengill G.H., Ash M.E., Stone M.L., Smith W.B., Ingalls R.P., Brockelman R.A. Fourth Test of General Relativity: Preliminary Results. Phis. Rev. Letters, 20, 1265, 1968.

72. Szekeres G. Effect of Gravitation on Frequency. Nature, 220, 1116, 1968.

73. Veinik A.I. Thermodynamics. Israel Program for Scientific Translations. Jerusalem, 1964.

74. Veinik A.I. Thermodynamics for the foundryman. London, Maclaren and sons Ltd, 1968.

75. Veinik A.I. Carta al editor relativa al efecto de la masa sobre la frecuencia. Rev. Real Acad. Cien. Exactas, Fis. y Nat. Madrid, 64, 965, 1970.

76. Veinik A.I. Acera del problema de la existencia del neutrino. Rev. Real Acad. Cien. Exactas, Fis. y Nat. Madrid, 65, 735, 1971.

77. Wallace B.G. Radar Testing of the Relative Velocity of Light in Space. Spectrosc. Letters, 2, 361, 1969.