Законы развития систем - [154]

П5.4.2.1. Создание движения

П5.4.2.2. Создание силы

П5.4.2.3. Удержание тела в определенном пространственном положении

П5.4.2.4. Создание направления

П.5.4.2.5. Повышение статической устойчивости объекта в пространстве

П5.4.2.6. Образование пленки жидкости

П5.4.2.7. Устранение вибраций

П5.5. Гравиполи для измерения и обнаружения

П5.5.1. Измерение

П5.5.1.1. Измерение вертикали

П5.5.1.2. Измерение горизонтали

П5.5.1.3. Измерение плотности

П5.5.1.4. Измерение времени

П5.5.1.5. Измерение натяжения

П5.5.2. Обнаружение

П.5.5.2.1. Обнаружение изменения объема жидкости

П5.5.2.2. Обнаружение изменения формы

П5.6.Заключение

П5.7. Способы управления весом

П5.1. Введение

Гравиполи500 — это тенденции увеличения управляемости гравитационного поля тенденции, учитывающие способы управления веществом с помощью гравитационного поля и «управления» полем.

Под гравитационным полем в данной работе будем понимать силы гравитации, тяжести и вес тела. Под управлением будем понимать их увеличение или уменьшение.

Гравиполи можно использовать для осуществления и других действий, например, созданиядвижения, силы, выработки и накопления энергии, удержания тела в определенном положении, повышения статической устойчивости, устранения вибрации, образования пленки, измерения и обнаружения различных параметров и т. п.

Первоначально мысли о разработке тенденции «управления» весом возникли у автора в начале 70-х годов при знакомстве с приемами разрешения технических противоречий, разработанных Г. С. Альтшуллером501. Прием 8 «Принцип антивеса» непосредственно описывает способы управления весом. В сентябре 1973 г. автор послал первый вариант наброска работы (отдельные линии и примеры)502 Г. С. Альтшуллеру и он, резонно сказал, что работа еще «сырая». Вторично к данной работе автор вернулся в середине 1980 г. познакомившись с тенденциями развития теполей503 и феполей504, разработанными

Г. С. Альтшуллером. К этому времени автор понял, что таким образом должны быть представлены закономерности развития по любому из полей. Автор неоднократно пытался дать эту тему своим ученикам, но, к сожалению, никто так и не выполнил эту работу. Первый вариант практически завершенной работы был сделан в сентябре 1989 г., но он не удовлетворил автора, и работа была приостановлена и завершена в декабре 1989 г.

Основная линия развития гравиполей показана на рис. П5.1.

Рис. П5.1. Тенденция развития гравиполей

П5.2. Основные физические принципы

Для лучшего понимания материала напомним общеизвестные физические истины.

Сила тяготения описывается формулой (П5.1)

Сила тяготения

Где:

F — сила тяготения;

G — гравитационная постоянная;

m₁,m₂ — массы тел;

r — расстояние между телами.

Сила тяжести описывается формулами (П5.2) и (П5.3)

Сила тяжести

Сила тяжести

Ускорение свободного падения

Где:

F_т — сила тяжести;

G — гравитационная постоянная;

M — масса Земли;

m — масса тела над Землей;

g — ускорение свободного падения;

R — радиус Земли.

Сила притяжения тела Землей называется весом тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчета, совпадает силой тяжести и описывается формулой (П5.5)

Вес тела

Где:

P — вес тела — сила упругости;

m — масса тела;

g — ускорение свободного падения.

Покажем возможности изменения веса тела.

1. Опора неподвижна или движется равномерно

Вес определяется по формуле (П5.5)

— Опора движется с ускорением (П5.6)

Вес тела

Где:

P — вес тела;

m — масса тела;

g — ускорение свободного падения;

a — ускорение движения тела.

2.1. Ускорение направлено вверх — перегрузка.

При этом формула веса будет иметь вид (П5.6)

2.2. Ускорение направлено вниз — уменьшение веса.

Формула веса имеет вид (П5.7)

Вес тела

— Тело движется по окружности в вертикальной плоскости (П5.8)

Вес тела

Где:

P — вес тела — сила упругости;

m — масса тела;

g — ускорение свободного падения;

V — скорость движения тела;

r — радиус окружности.

3.1.Тело находится в нижнем положении

Формула веса имеет вид (П5.8)

Рис. П5.2. Тело в нижнем положении

3.2.Тело находится в верхнем положении

Формула веса имеет вид (П5.9)

Рис. П5.2. Тело в нижнем положении

4. Тело находится в различных средах

Формула веса имеет вид (П5.10)

Вес с учетом среды

Где:

F_a — сила Архимеда;

m — масса тела;

g — ускорение свободного падения.

Сила Архимеда

Где:

F_a — сила Архимеда;

p — удельная плотность среды (жидкости или газа);

V — объем тела.

Сила Архимеда проявляется, когда тело непосредственно находится в среде или к нему присоединяется другое тело.

5. На тело воздействует сила, увеличивающая или уменьшающая вес.

П5.3. Управление полем

П5.3.1. Управление силой тяготения

В соответствии с формулой (П5.1) силой тяготения можно управлять, изменяя массы тел или расстояние между ними.

Пример П5.1. Космический корабль.

При значительном отдалении космического корабля от планеты на ракету почти не действует сила тяготения.

П5.3.2. Управление силой тяжести

Силой тяжести, описанной формулами (П5.2), (П5.3), (П5.4), можно управлять, изменяя массу тела и ускорение свободного падания.

Ускорение свободного падения «g» зависит от:

— высоты расположения тела над Землей;

— широты места;

— пород земной коры.

Пример П5.2. Навигационные приборы.

В навигационных приборах вводят поправки от выше указанных параметров.