Статья опубликована в №23 (июль) 2015
Разделы: Физика
Размещена 09.07.2015. Последняя правка: 31.08.2015.
Просмотров - 2583

Метод прогнозирования новых физических величин

Бессонов Евгений Александрович

Доктор технических наук

Горнодобывающие предприятия РФ

Консультант

УДК 006.915

Системы и классификации физических  величин, представленные автором в работах [1-3], позволяют лучше познать характер связей между различными физическими величинами и приблизить исследователей к открытию новых законов, зависимостей и констант.

Предлагаемый метод прогнозирования новых величин с помощью логической системы СИ заключается в составлении систематизированного набора отличающих ее признаков, а затем, на его основе и на результатах дальнейших теоретических исследований в создании новой пилотной* физической величины.

Статистические исследования показали, что в логической системе [1,2] (развернутый вариант таблицы) на основном IV уровне таблицы лишь около 15 % ячеек заняты известными физическими величинами, остальные же 85 % ячеек остаются свободными и ждут своего часа для заполнения их новыми физическими величинами, пока еще не открытыми наукой.

Так, например, в развернутом варианте таблицы в I группе (механические и пространственно-временные величины) подгруппы а(М1 – массивные величины) на строке № 6, между величинами J_д  (динамический момент инерции) и m (масса) имеется незаполненная ячейка (столбец № 4). Данная ячейка расположена на пересечении строки (№ 6), столбца (№ 4) и уровня (IV), которые имеют степени физических единиц: кандела - J⁰; килограмм – М; метр – L; радиан – R⁰; ампер – I⁰; секунда– Т⁰; стерадиан – S⁰; моль – N⁰; кельвин – θ⁰. То есть, прогнозируемая величина в данной ячейке будет иметь полную размерность (формулу размерности)   LMT⁰I⁰J⁰θ⁰N⁰R⁰S⁰.

* - пилотная величина, закономерность (термин, предложенный автором) - пробная физическая величина, закономерность, созданные теоретическими методами и предложенные научной общественности для всестороннего изучения и обсуждения в целях дальнейшего принятия решения о целесообразности их применения в фундаментальной науке. 

Обобщенная характеристика создаваемой пилотной величины в ячейке IV-6-4 окончательно сведется к следующему алгоритму: по группам: величина будет принадлежать к I группе - к механическим и пространственно-временным величинам;  по подгруппам: по «массивности» величина будет относиться к виду М₁ – массивные величины; по «подвижности» - к виду Т5 – инерционные величины; по «пространственности» - к виду L₄ -  монометрические величины; по «заряженности» - к виду  I₁ – незаряженные величины;  по «температурности» -  к виду К₂ - нетемпературные величины; по «количественности» -  к виду N₂ - неколичественные величины; по «светоизлучательности» -  к виду J₂ - несветоизлучательные величины; по «радиальности» -  к виду R₂ – нерадиальные  величины; по «стерадиальности» -  к виду S₂ – нестерадиальные  величины.

Исследуемая ячейка IV-6-4 занимает промежуточное место между моментом инерции J_ди массой m, которые являются аналогами в физических процессах вращательного и прямолинейного движения, в связи с этим, согласно классификации [2], создаваемая в ячейке величина может обладать близкими физическими свойствами этих, примыкающих к ячейке, величин, но отличительными от процессов вращения и прямолинейного движения. Такие свойства могут проявляться лишь при переходном движении материальной точки от вращательного к прямолинейному и наоборот, т.е. при нелинейном (криволинейном) движении.  Учитывая аналогию физических процессов и близкие свойства, создаваемая величина может получить наименование – момент инерции материальной точки при нелинейном движении(сокращенно - нелинейный момент инерции)и обозначение  ‘J_s (знак штрих перед символом обозначает пилотность величины).

                В результате проведенных исследований автором было установлено, что при  0 < ∆r_i < [(1-cosβ)/cosβ]r_i, нелинейный момент инерции ‘J_si может быть вычислен по формуле, кг·м  (рис.):

‘J_si = [m_i/(l)] [r_i – (∆r_i·cosβ/(1-cosβ)]²                                                                                     

где m_i – масса материальной точки, кг; r_i – радиус круга кривизны, м; ∆r_i – величина отклонения кривой в точке Р_i+1 от круговой симметрии, м; β – угловое перемещения материальной точки, равное одному радиану; (l)  - метрический параметр, введенный в формулу для коррекции размерности: при 0 < ∆r_i < [(1-cosβ)/cosβ]r_i   (l)  = 1,0 м (размерность - метр); при ∆r_i = 0  (l)  = 1,0 (безразмерный параметр)  для вычисления момента инерции J при вращательном движении; при ∆r_i = [(1-cosβ)/cosβ]r_i   (l)  = 1,0 м² (размерность - квадратный метр)  для массы m при прямолинейном движении.

          Анализ полученной формулы 1 показывает, что при ∆r_i → [(1-cosβ)/cosβ]r_i ≈ 0,85r_i процесс криволинейного движения будет стремиться перейти в прямолинейное, а при ∆r_i → 0 – во вращательное движение. 

 

     
Применяя такие методы исследования, как анализ и формализация можно получить и другие, взаимосвязанные с предыдущей величиной, пилотные величины. На их основе, для рассматриваемого  нелинейного (криволинейного) движения, автором были выведены следующие пилотные закономерности.

Нелинейная скорость, рад/с:

‘ω_s= β / t                                                                                                                   (2)                                                                                                            

Нелинейное ускорение, рад/с²:

‘ε_s=‘ω_s/ t                                                                                                                   (3)                                                                                      

Нелинейный (криволинейный) момент импульса, кг·м/с (без акцентирования на радиальность величины):

‘L_s= ‘J_s·’ ‘ω_s                                                                                                                (4)

Нелинейный (криволинейный) момент силы, кг·м/с² (без акцентирования на радиальность величины):

‘M_s = ‘L_s·‘ε_s                                                                                                                 (5)

где m – масса материальной точки, кг; r – радиус круга кривизны, м; ∆r – отклонение от круговой симметрии, м; β – радиан; t – время, с.

В таблице представлены сравнительные показатели действующих и новых пилотных физических величин, полученных в результате применения предложенного метода прогнозирования при различных формах движения материальной точки.

Полученные величины ‘l_s; ‘ω_s; ‘ε_s; ‘J_s, ‘L_s, ‘M_s, в случае успешного прохождения этапа обсуждения и апробации, могут иметь практическое значение в механике при расчетах сил, действующих на материальное тело при сложных траекториях движения.

Предложенный метод прогнозирования величин в логической системе физических величин СИ позволяет изыскивать новые величины (закономерности) набором относительно простых теоретических методов исследования. Он может интенсифицировать научные изыскания в различных разделах физики, на основании которых, в относительно короткие сроки, может быть открыт целый ряд новых законов, пока еще не известных науке.

1. Бессонов Е.А. Логическая системы физических величин. Электронный периодический научный журнал «SCI-ARTICLE.RU». № 15. 2014. С.95-102. http://sci-article.ru
2. Бессонов Е. Многоуровневая система физических величин СИ. Издательство LAP Lambert Academic Publishing. Германия. – 80 c. - 2015 г. Сайт издательства: www.lap-publishing.com
3. Бессонов Е.А. Трехмерная система физических величин СИ // Научно-технический журнал «Законодательная и прикладная метрология». – Москва, – 2015. - №2 (137). - С.22-33. //на сайте «АНО-РСК-Консалтинг» / Наши публикации/ www.rsk-k.ru/SI.xlsxwww.rsk-k.ru/zipm_2015-2_p_22-33.pdf. / Специализированная таблица многоуровневой системы физических величин СИ. // На сайте «АНО-РСК-Консалтинг» / Наши публикации/ Е.А. Бессонов/прилагающаяся таблица в формате xlsx/www.rsk-k.ru/SI.xlsx

Комментарии пользователей:

Оставить комментарий