Энергетические парадоксы

[evilimp]

Ничего подобного у меня в мыслях не было. А вот ваше предельно краткое упоминание вызвало недоумения и вопросы. Не могли бы вы дать хоть какие-то конструктивные подробности? Например, о материале шара и плиты, о внутренней структуре шара и плиты, об условиях проведения испытаний. Может, там глубокий вакуум должен быть? Может, электрические и магнитные поля необходимы?

Все что знал, то сказал: http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=458809.msg6071063#msg6071063
Из упоминаний в сети про это шар и плита стальные, каленые, плита очень массивная. Эффект демонстрировался публике неоднократно.
Суть в неком критическом соотношении масс.

Если же шар и плита  просто сплошные однородные куски доступного всем вещества, то совершенно непонятно, почему никто не повторяет этих опытов, ну хоть для личной забавы, или для циркового представления.

То-то и оно. Здесь мы уже переходим в область человеческой психологии. Люди не видят то, что видеть не хотят, обычное дело.

[Lons]

Все что знал, то сказал: http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=458809.msg6071063#msg6071063
Из упоминаний в сети про это шар и плита стальные, каленые, плита очень массивная. Эффект демонстрировался публике неоднократно.
Суть в неком критическом соотношении масс. То-то и оно. Здесь мы уже переходим в область человеческой психологии. Люди не видят то, что видеть не хотят, обычное дело.

Психология психологией, а физика физикой. Какое бы там ни было соотношение масс шарика и плиты, но откуда всё-таки берётся лишняя энергия? 

[A_Abramovich]

Так-с, "парадокс" ракеты Абрамовича.

Пусть М - масса ракеты, m - удельная масса топлива, v - скорость истечения топлива, /\V - приращение скорости ракеты в результате сгорания удельного количества топлива.

На основании ЗСИмпульса запишем:

M*/\V = m*v   ................. (1)

1. Ракета стартует

Енач(m) = 0                   Енач(М) = 0
Екон(m) = (mv^2)/2       Екон(M) = (M*/\V^2)/2

Разница энергетических состояний до и после сгорания удельной массы топлива:

/\Е(m) = (mv^2)/2        /\Е(M) = (M*/\V^2)/2

Откуда кинетическая энергия составляющих (ракета + выхлоп):

Е(сумма) = (mv^2)/2 + (M*/\V^2)/2 ~ (mv^2)/2.  ............(2)

В справедливости приближения легко убедиться; из-за квадратичной зависимости энергии от скорости почти вся энергия топлива, сгорающего на начальном участке разгона ракеты, переходит в кин энергию  газовой струи.

2. Теперь пусть ракета ускорилась и летит уже с большой скоростью w.  

Енач(m) = (m*w^2)/2           Енач(M) = (M*w^2)/2
Екон(m) = (m*(w-v)^2)/2       Екон(M) = (M(w + /\V)^2)/2

Для упрощения картины давайте примем, что ракета относительно неподвижного наблюдателя достигла скорости истечения газов самой ракеты, т.е. w=v.

/\E(m) =  - (m*w^2)/2            /\E(M) = (M(w + /\V)^2)/2 - (M*w^2)/2 = M*w*/\V + (M*/\V^2)/2,

или, с учетом локального тождества w=v


/\E(m) =  - (m*v^2)/2            /\E(M) = M*v*/\V + (M*/\V^2)/2 ~ M*v*/\V  (ввиду малости члена /\V^2  по отношению к v*/\V).
 
Сумма этих энергетических составляющих с учётом знака:

Е(сумма) = M*v*/\V  - (m*v^2)/2.

Выполним замену с учетом нашего (1):

Е(сумма) = m*v*v*  - (m*v^2)/2 = (m*v^2)/2 ......................(3)

Остается сравнить (2) и (3) и убедиться, что порция топлива m ускоряет ракету М одинаково и на начальном участке разгона, и на участке с приличной скоростью (напр., v=w), создавая одинаковое приращение скорости /\V.

Что теперь скажете, госп. А. Абрамович? 

Вот Ваше доказательство. Из него  следует.

Остается сравнить (2) и (3) и убедиться, что порция топлива m ускоряет ракету М одинаково и на начальном участке разгона, и на участке с приличной скоростью (напр., v=w), создавая одинаковое приращение скорости /\V.

Собственно и я это же утверждаю. Поскольку ускорение постоянное, иначе это и быть не может. Но какое это имеет отношение к парадоксу ракеты, собственно следующему из этого утверждения и на нем основанного?

////////////////////////////////////////////////////////////////

В статье приводится с десяток различных парадоксов. На которые Вы не дали никакого ответа. Включая парадокс ракеты. Кроме того, Вы не ответили на парадокс систем отсчета. И уже бахвалитесь, что все разбили? 

[A_Abramovich]

Что-то в связи с темой вспомнился гражданин Александров, который в далеком 1962 году зарегистрировал открытие № 13 от 18.12.62 "Закономерность передачи энергии при ударе".
В сети масса упоминаний о том, что он неоднократно демонстрировал ученой публике тот факт, что стальной шар, падая с высоты 10м на стальную закаленную плиту, отскакивает от нее на 12-14 метров.

Закономерность передачи энергии при ударе. Открытие № 13 с приоритетом от 30.10.1957. В сб.: Открытия в СССР 1957-1967. М.: ЦНИИПИ, 1968, С. 50-52
"Установлено, что при упругом ударе коэффициент передачи энергии зависит от отношения масс соударяющихся тел
до критического значения этого отношения, которое определяется конфигурацией соударяющихся тел"

Если у кого есть доступ к первоисточнику, было крайне любопытно узнать его содержание.

В опыте со стальным шариком отскакивающим от стальной плиты на большую высоту, чем высота падения нет ничего удивительного с точки зрения альтернативной физики, рассматривающей не линейные процессы работы поля. В том числе не потенциального поля. 

Тут дело в суперпозиции полей. Когда шарик падает на плиту, то начинается его сжатие слоя за слоем. Дальние слои вступают во взаимодействие намного позже передних и сжатие идет последовательно от слоя к слою. Когда же все слои сжаты, то их поля во время отскока начинают работать одновременно, и одновременное действие полей создает больший импульс у шара, чем был его начальный импульс при падении. Что и проявляется в подъеме на большую высоту.

В энергетических парадоксах ускорение входит в кинетическую энергию во второй степени, поэтому, суперпозиция поля (сложение ускорений) существенно увеличивает энергию и создает дополнительную энергию уже в известных в физике формулах. Все это отражено в статье "Энергетические парадоксы", если Вы ее читали. Но, пример с шариком там не рассматривается. Так как необходимы формулы влияния суперпозиции поля на формирование импульса. Поскольку к категории энергии доверия не. 

[A_Abramovich]

Приведем еще один парадокс

Парадокс четности взаимодействия

Ссылка на файл «Парадокс четности взаимодействия.pdf» https://cloud.mail.ru/public/3xrC/7KUYdsQn9

[Вашкевич Виктор]

Психология психологией, а физика физикой. Какое бы там ни было соотношение масс шарика и плиты, но откуда всё-таки берётся лишняя энергия? 

Для энергетистов это неразрешимая проблема: "Откуда берется лишняя энергия?"
И ему невдомек, что это ему  "энергией"  мозги прошиты.

[A_Abramovich]

всё дело оказывается в стальных шариках и стальной плите
берём и то другое
кидаем шарик с десяти метров-он отскакивает на двенадцать-падает и отскакивает во второй раз на 14 метров... в очередной раз отскакивает и улетает в открытый космос
поздравляю абромовича он теоретически обосновал новый двигатель для полётов в космос 

Не согласны с зафиксированным в советское время открытием?

Закономерность передачи энергии при ударе. Открытие № 13 с приоритетом от 30.10.1957. В сб.: Открытия в СССР 1957-1967. М.: ЦНИИПИ, 1968, С. 50-52

[zzcw]

1. Вот Ваше доказательство. Из него  следует.
Остается сравнить (2) и (3) и убедиться, что порция топлива m ускоряет ракету М одинаково и на начальном участке разгона, и на участке с приличной скоростью (напр., v=w), создавая одинаковое приращение скорости /\V.
Собственно и я это же утверждаю. Поскольку ускорение постоянное, иначе это и быть не может. Но какое это имеет отношение к парадоксу ракеты, собственно следующему из этого утверждения и на нем основанного?
////////////////////////////////////////////////////////////////
2. В статье приводится с десяток различных парадоксов. На которые Вы не дали никакого ответа. Включая парадокс ракеты. Кроме того, Вы не ответили на парадокс систем отсчета. И уже бахвалитесь, что все разбили? 

1. Из моего доказательства, основанного на сохранении энергии,  следует именно то, что Вы выделили жирным. И соответственно из Вашего утвержденияЮ по смыслу совпадающего с тем, что выделено жирным, вовсе не следует нарушений закона сохранения

2. Все Ваши "парадоксы" однотипны, и "разрешение" каждого из них производится на основе сохранения энергии. Корректно составьте систему исходных уравнений - и окажется, что мы каждый раз получаем именно ту картину, что Вы описываете именно благодаря, а не вопреки ЗСЭ.

[Lons]

В опыте со стальным шариком отскакивающим от стальной плиты на большую высоту, чем высота падения нет ничего удивительного с точки зрения альтернативной физики, рассматривающей не линейные процессы работы поля. В том числе не потенциального поля. 
Тут дело в суперпозиции полей. Когда шарик падает на плиту, то начинается его сжатие слоя за слоем. Дальние слои вступают во взаимодействие намного позже передних и сжатие идет последовательно от слоя к слою. Когда же все слои сжаты, то их поля во время отскока начинают работать одновременно, и одновременное действие полей создает больший импульс у шара, чем был его начальный импульс при падении. Что и проявляется в подъеме на большую высоту.

  Ага! Но почему-то при сбрасывании того же шарика, но на другую плиту, "когда все слои сжаты, то их поля во время отскока НЕ начинают работать одновременно, и одновременное действие полей  НЕсоздает больший импульс у шара, чем был его начальный импульс при падении. Что и НЕ проявляется в подъеме на большую высоту".
    Не нагромождайте, пожалуйста, новую чушь на прежнюю. Лучше обращайте внимание а посты, вам адресованные собеседниками.

[A_Abramovich]

1. Из моего доказательства, основанного на сохранении энергии,  следует именно то, что Вы выделили жирным. И соответственно из Вашего утвержденияЮ по смыслу совпадающего с тем, что выделено жирным, вовсе не следует нарушений закона сохранения

2. Все Ваши "парадоксы" однотипны, и "разрешение" каждого из них производится на основе сохранения энергии. Корректно составьте систему исходных уравнений - и окажется, что мы каждый раз получаем именно ту картину, что Вы описываете именно благодаря, а не вопреки ЗСЭ.

Из доказательства, "основанного на сохранении энергии" как аксиоме, нельзя вывести ничего другого, как сохранение энергии. Тогда как мы рассматриваем справедливость или ложность самого утверждения "сохранения энергии". Подумайте, все ли у вас в порядке с логикой доказательства. Беря за основу 2х2=5 и затем производя разные эквивалентные преобразования вы в конце доказываете, что 2х2=5! И на этом основано ваше доказательство (!), как вы сами о том пишете.
 

Кроме того, вы проигнорировали все мои вычисления про ракету и массу топлива, изложенные после Вашего расчета, и никак не отреагировали на них. Хотя они Ваши рассуждения опровергают. 

Также не отреагировали на другие парадоксы, так как заранее уверены, что  2х2=5!

После чего утверждаете, что все опровергнуто. Весьма любопытный подход. Где-то я его уже встречал ранее.

[A_Abramovich]

Ссылка на файл «Парадокс четности взаимодействия.pdf» https://cloud.mail.ru/public/3xrC/7KUYdsQn9
Довольно невнятно написано. Чьи импульсы равны, чьи энергии? И последняя формула непонятная...Я что-то не понял, а расшифровывать - так можно неправильно расшифровать.Но сам вопрос мне интересен, так как я могу такую задачку и без использования закона сохранения энергии решить.

Имеется в виду следующее:
 
Допустим, у нас даны два стальных шара движущихся навстречу друг другу или догоняющих один другого. Шары либо разной, либо одинаковой массы. В задаче даны скорости и массы шаров. По ним можно вычислить кинетические энергии шаров и суммарную кинетическую энергию до столкновения. Так как взаимодействие четное, то величины изменения импульсов систем одинаковые. Если один из шаров догоняет другой, то импульс догоняющего уменьшится, а у другого увеличится после взаимодействия. Причем, эти изменения импульсов одинаковые по величине, но противоположные по знаку. Существует формула вычисления кинетической энергии по импульсам. Беря за основу эту формулу, мы вычисляем по импульсам, насколько уменьшится кинетическая энергия одного шара, и увеличится у другого. После чего складываем с начальной кинетической суммарной энергией шаров эти изменения кинетической энергии. И видим в результате, что начальная кинетическая энергия сохраняется только у шаров равной массы. А при разной массе суммарная кинетическая энергия после взаимодействия не равна кинетической энергии до взаимодействия.

Ссылка на файл «Парадокс четности взаимодействия.pdf» https://cloud.mail.ru/public/3xrC/7KUYdsQn9

Вполне может быть, что написано не совсем четко и понятно. 

[A_Abramovich]

Выше я приводил решение "парадокса Абрамовича", разобранное по косточкам, со всеми пояснениями.
Всегда и везде работает общее правило: ежели тебе предметно возразили, ответь конкретно на возражение, укажи на ошибку. Госп. Абрамович ошибки не нашел, но продолжает гнуть своё, "аргументируя" общей философией. Так не годится.   

Уважаемый zzcw,

Чтобы Вы и все остальные поняли, что вы ничего не доказали и не опровергли, привожу логику рассуждений:

1. Удельный расход топлива на килограмм веса при постоянном ускорении есть величина постоянная. Поэтому, удельный расход потенциальной энергии топлива есть линейная функция. Причем, потенциальная энергия топлива одинакова в любой системе отсчета, как и потенциальная энергия вообще, в том числе, потенциальная энергия падения тела между двумя уровнями высоты. Поэтому, линейная функция затрат топлива одинакова в любой системе отсчета.

2. Функция получения энергии единицей ускоряемой массы может быть рассчитана на основе импульса отбрасываемого топлива и ракеты. Так как, исходя из закона сохранения импульса, импульсы отбрасываемого топлива и ракеты в любой СО численно равны, и являются линейными функциями скорости и времени, то на их основе можно рассчитать кинетическую энергию, как сумму кинетических энергий импульсов для удельных масс топлива и ракеты. Эта сумма оказывается не линейной, а квадратичной функцией.

3. Квадратичная функция кинетической удельной энергии топлива и ракеты никак и никогда не может быть равна линейной функции затрат потенциальной энергии топлива, ни в какой системе отсчета. Попытка доказать, что функция кинетической энергии также линейна, как и функция затрат энергии топлива, заранее обречена на провал. И вам это доказать также не удалось. Собственно, этим вы и не занимались. А доказали нечто совсем другое.

...что порция топлива m ускоряет ракету М одинаково и на начальном участке разгона, и на участке с приличной скоростью, создавая одинаковое приращение скорости...

Так о чем Вы вообще тогда говорите?

[evilimp]

Решение: http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=458809.msg6060565#msg6060565

m - удельный расход топлива (ибо за точностью терминологии тогда не следил, звиняйте). 

Пока я прособирался, Вам уже ответил автор парадоксов ))

Ладно с этой грешной ракетой, а вот с системами отсчета парадокс куда прозрачнее и прикольнее.

[evilimp]

Психология психологией, а физика физикой. Какое бы там ни было соотношение масс шарика и плиты, но откуда всё-таки берётся лишняя энергия? 

Хе ! Ученая братия является частью социума и не может вести себя не по его законам. Все-таки целое определяет часть, а не наоборот. В этом смысле
именно учет психологических аспектов может ответить на вопрос "а почему никто этим не занимается" 

Я бы в свете текущей темы говорил не про лишнюю энергию, а почему он скачет выше стартового уровня.
Где-то я читал (хоть убей не помню где) что в экспериментах реальное тепловое действие на мишень бронебойного снаряда-болванки
сильно превышает оное действие, вычисленное "энергетически" - из скорости и массы снаряда.

[zzcw]

Уважаемый zzcw,

Чтобы Вы и все остальные поняли, что вы ничего не доказали и не опровергли, привожу логику рассуждений:

1. Удельный расход топлива на килограмм веса при постоянном ускорении есть величина постоянная. Поэтому, удельный расход потенциальной энергии топлива есть линейная функция. Причем, потенциальная энергия топлива одинакова в любой системе отсчета, как и потенциальная энергия вообще, в том числе, потенциальная энергия падения тела между двумя уровнями высоты. Поэтому, линейная функция затрат топлива одинакова в любой системе отсчета.

2. Функция получения энергии единицей ускоряемой массы может быть рассчитана на основе импульса отбрасываемого топлива и ракеты. Так как, исходя из закона сохранения импульса, импульсы отбрасываемого топлива и ракеты в любой СО численно равны, и являются линейными функциями скорости и времени, то на их основе можно рассчитать кинетическую энергию, как сумму кинетических энергий импульсов для удельных масс топлива и ракеты. Эта сумма оказывается не линейной, а квадратичной функцией.

3. Квадратичная функция кинетической удельной энергии топлива и ракеты никак и никогда не может быть равна линейной функции затрат потенциальной энергии топлива, ни в какой системе отсчета. Попытка доказать, что функция кинетической энергии также линейна, как и функция затрат энергии топлива, заранее обречена на провал. И вам это доказать также не удалось. Собственно, этим вы и не занимались. А доказали нечто совсем другое.

Так о чем Вы вообще тогда говорите?

1. Да.

2. ВЫ сами себя запутали. Определяющим в ЗСИмпульса является то, что импульс объекта "До" и импульс его частей "После" остается постоянным. Из этого совсем не следует, что импульс каждой части должен увеличиться. Результат будет зависеть от выбора системы отсчета. Не забывайте, что импульс - величина векторная.

3. Именно это я и показал применительно к условиям задачи, сформулированной Вами. И дал объяснение, почему так происходит. Все дело в дополнительной энергии, поступающей в составе топлива из "ракеты-донора" в "ракету с постоянной массой" величина которой по мере разгона все более растет. Этой дополнительной энергией является кинетической энергией топлива.  Ракета-донор согласно Вашему условию ускоряется вместе с "ракетой с постоянной массой", на её разгон и разгон содержащегося в ней топлива тратится энергия, которая в ВАшей задаче просто не учитывается.

[zzcw]

Где-то я читал (хоть убей не помню где) что в экспериментах реальное тепловое действие на мишень бронебойного снаряда-болванки
сильно превышает оное действие, вычисленное "энергетически" - из скорости и массы снаряда.

Модель взаимодействия снаряда и мишени очень сложна, не мудрено, что имеют место нестыковки.

[Lons]

Все что знал, то сказал: http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=458809.msg6071063#msg6071063
Из упоминаний в сети про это шар и плита стальные, каленые, ...

Вот это ваше сообщение навело меня на следующее. После закалки в материале плиты и шарика сохранились остаточные напряжения. При бросании шарика на плиту запасённая упругая энергия локально освобождается, что проявляется в дополнительном подбрасывании шарика. Из этого становится ясным, почему эффекта нет при сбрасывании шарика с малой высоты. Можно предположить, что при многочисленных повторных бросаниях эффект будет ослабевать и в конце концов прекратится вовсе.

Чтобы Вы и все остальные поняли, что вы ничего не доказали и не опровергли, привожу логику рассуждений:
... Так о чем Вы вообще тогда говорите? 

Чтобы понять, о чём мы говорим, надо как минимум прочитать наши посты.

Вот, например, позавчерашний:
  < < Вы едете на велосипеде по горизонтальной дороге без трения и сопротивления воздуха. Крутите педали с постоянной силой, чем сообщаете себе постоянное ускорение. В начале пути, когда скорость небольшая, на прирост единицы скорости тратится меньше энергии, чем в конце пути, когда скорость уже велика и в единицу времени проходится бОльший путь. Это естественно, так как при большой поступательной скорости вам приходится крутить педали с бОльшей угловой скоростью, чтобы поддерживать неизменной силу кручения и соответственно ускорение. Никакого противоречия между линейно зависящей от времени скоростью и квадратично зависящей энергией тут нет. >
           Ответьте хотя бы на следующее. На велотренажёре вы крутите педали с постоянной силой (крутящим моментом). Скажите, когда вы больше устанете: сделав только десять оборотов, или сделав сотню оборотов??

[evilimp]

Вот это ваше сообщение навело меня на следующее. После закалки в материале плиты и шарика сохранились остаточные напряжения. При бросании шарика на плиту запасённая упругая энергия локально освобождается, что проявляется в дополнительном подбрасывании шарика. Из этого становится ясным, почему эффекта нет при сбрасывании шарика с малой высоты. Можно предположить, что при многочисленных повторных бросаниях эффект будет ослабевать и в конце концов прекратится вовсе.

Не, ну все же давайте не будем считать тогдашних экспертов тупыми идиотами. Соображения о дополнительном
неучтенном импульсе от плиты достаточно тривиальны и проверить их было совершенно нетрудно.
Тем более, что технологически после закалки стали производится ее отпуск.
Получить авторское на открытие просто так не получится  

[zzcw]

Вот это ваше сообщение навело меня на следующее. После закалки в материале плиты и шарика сохранились остаточные напряжения. При бросании шарика на плиту запасённая упругая энергия локально освобождается, что проявляется в дополнительном подбрасывании шарика. Из этого становится ясным, почему эффекта нет при сбрасывании шарика с малой высоты. Можно предположить, что при многочисленных повторных бросаниях эффект будет ослабевать и в конце концов прекратится вовсе.

Разве следует откуда-то, что амплитуда подпрыгиваний шарика будет расти?

Научное открытие  "Закономерность передачи энергии при ударе".
 Автор:  Е. В. Александров.
 Номер и дата приоритета:  № 13 от 30 октября 1957 г.


 Описание открытия.
В результате исследований поведения тел при соударении доктор технических наук Е. В. Александров из Института горного дела имени А. А. Скочинского установил ранее неизвестную закономерность, заключающуюся в том, что при упругом ударе коэффициент передачи энергии зависит от отношения масс соударяющихся тел до критического значения этого отношения, которое определяется конфигурацией соударяющихся тел. При дальнейшем увеличении отношения масс соударяющихся тел коэффициент передачи энергии определяется уже не отношением действительных масс, а лишь критическим значением этого отношения.

Масса ударника (меньшая масса), умноженная на величину критического отношения масс, называется критической. То обстоятельство, что критическая масса зависит от конфигурации тел, доказывает возможность искусственного изменения ее величины при соударении одного тела с другим и при распространении ударного импульса по одному и тому же телу. Следовательно, становятся искусственно управляемыми такие последствия удара, как коэффициент передачи энергии, т. е. КПД удара, коэффициенты восстановления скорости или потери относительной скорости, отскока и т. п.

http://ross-nauka.narod.ru/06/06-013.html

Вот и всё

Нигде не сказано, что коэффициент передачи энергии может превышать единицу.

[Вашкевич Виктор]

Разве следует откуда-то, что амплитуда подпрыгиваний шарика будет расти?

Научное открытие  "Закономерность передачи энергии при ударе".
 Автор:  Е. В. Александров.
 Номер и дата приоритета:  № 13 от 30 октября 1957 г.


 Описание открытия.
В результате исследований поведения тел при соударении доктор технических наук Е. В. Александров из Института горного дела имени А. А. Скочинского установил ранее неизвестную закономерность, заключающуюся в том, что при упругом ударе коэффициент передачи энергии зависит от отношения масс соударяющихся тел до критического значения этого отношения, которое определяется конфигурацией соударяющихся тел. При дальнейшем увеличении отношения масс соударяющихся тел коэффициент передачи энергии определяется уже не отношением действительных масс, а лишь критическим значением этого отношения.

Масса ударника (меньшая масса), умноженная на величину критического отношения масс, называется критической. То обстоятельство, что критическая масса зависит от конфигурации тел, доказывает возможность искусственного изменения ее величины при соударении одного тела с другим и при распространении ударного импульса по одному и тому же телу. Следовательно, становятся искусственно управляемыми такие последствия удара, как коэффициент передачи энергии, т. е. КПД удара, коэффициенты восстановления скорости или потери относительной скорости, отскока и т. п.

http://ross-nauka.narod.ru/06/06-013.html

Вот и всё

Нигде не сказано, что коэффициент передачи энергии может превышать единицу.

И что интересно - теоретик Абрамович уже предпринял попытку объяснения наличия этого пресловутого сверхъединичного коэффициента.