Персональный сайт В.Э. Ковдерко канд. геолого-минералогических наук, доцента.

Главная

Кто я?

Мои книги

Изобретения

Это интересно

Коротко


Хорошо известно, что в безвоздушном пространстве ускорение свободного падения не зависит от массы. В трубке, из которой откачан воздух, с одинаковой скоростью (ускорением) падают лёгкое пёрышко, свинцовый шарик и деревянный кубик. Имея представление о весе (я умышленно употребил этот термин вместо массы) перечисленных предметов, отказываешься верить глазам, но после нескольких повторов ничего не остается, как согласиться с тем, что ускорение свободного падения, при отсутствии помех (например, сопротивления воздуха) не зависит от веса (массы). Казалось бы, очевидный этот факт должен был привести физиков-теоретиков в замешательство, но этого не случилось. Используя математические выражения 2-го закона Ньютона, F = ma (2), и закона всемирного тяготения, F = G*Mm/R2 (3),они формально вполне убедительно показали, что ускорение свободного падения не зависит от массы пробного тела. Сделано это было так. Сначала уравняли силы [F(2) = F(3)], затем "a" заменили на "g". нашли его выражение из формулы (2) (g = F/m), подставив вместо F его значение из формулы (3), получаем: g = F/m =G*M*m/R2*m = G*M/R2(4). Внешне всё правильно, в приведенной формуле (4) пробная масса "m" уже не фигурирует (сокращена), отсюда и вывод: "ускорение свободного падения "g" не зависит от массы "m" тела и, следовательно, оно одинаково для всех тел" [1, с.110]. Здесь явно игнорируется правомочность знака равенства между "а" и "g" , поскольку первое есть величина переменная, а второе - величина постоянная и различна их природа. Это как раз тот случай, когда наблюдаемый результат находится в противоречии с расчётным. Насколько легитимно связывать столь странную ситуацию с набором символов в формуле (4) и жонглированием буквенными символами? Почему мы принимаем на веру формулу (4) и не приемлем формулу (2) с противоположным выводом: ускорение свободного падения прямо пропорционально силе (неизвестно какой) и обратно пропорционально массе "пробного" тела. Скорее всего, постоянное значение g разных по массе тел в трубе, из которой откачан воздух, обусловлено ничтожно малыми массами "пробных" тел в сравнении с массой Земли. Нам вряд ли удастся, даже с помощью прецизионных приборов, зафиксировать изменение осадки океанского лайнера от посадки на него мухи, и даже погрузки слона, результат скажется лишь при добавлении груза, соизмеримого с грузоподъёмностью судна. Таким образом, вывод о том, что "g" не зависит от "m" справедлив до определённого значения массы "пробного" тела. Удивительно то, что размерность "g" - м/с2 получается по обоим вариантам: g = F/m и g =G*M/R2. Однако чуть выше отмечалось, что ускорение это изменение модуля скорости в метрах за единицу времени, поэтому размерность его должна быть м/с. Замена м/с2 на м/с не приведёт к изменениям результатов вычислений, но по обоим вариантам "g" будет иметь размерность м/с, как и должно быть. А вот валидность знака равенства между численными значениями F, вычисленным по формулам F = m*a и F = G*M*m/R2 представляется весьма сомнительной. В первом случае величина F может иметь самые разные значения: от бесконечно малого до бесконечно большого; во втором - F есть величина постоянная, поскольку постоянными являются G, M (масса Земли) и R(радиус Земли).
 


назад  продолжение