Декандын борбордон четтөөчү машинасы механиканын мыйзамдарын бузду

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Норман Диндин ойлоп табуусу көптөгөн өлкөлөрдүн окумуштууларынын жана журналисттеринин кызыгуусун жараткан. Маселен, ал женунде француздук белгилуу илимий-популярдуу «Сианс ав» журналынын август айындагы санында айтылган.

Диндин ачылышы, балким, 1667-жылы Ньютон өзүнүн мыйзамдарын иштеп чыккандан кийин, механиканын тарыхындагы эң таң калыштуу ачылышы болуп саналат.

1956-жылы жайында Вашингтондон келген Норман Дин, өзүн-өзү үйрөткөн адам, НАСАга (космосту изилдөө боюнча Американын өкмөттүк агенттиги) адаттан тыш учактын долбоорун тапшырган. Модель туура иштеп жаткандай көрүнгөнү менен, инженерлер аны түшүнө да башташкан жок: Диндин машинасы классикалык механиканын принциптерине карама-каршы келген, демек, ага убакыт коротуунун кереги жок болчу.

Андан кийин Дин эч кандай көңүлү чөкпөй, патенттик мекемеге «айлануу кыймылын түз сызыктуу кыймылга айландыруучу түзүлүшкө» патент алуу үчүн кайрылган. Ал үч жылдан бери патент ала алган эмес.

Ошол эле учурда, Дин Британия жана Германия өкмөттөрүнө кайрылып, аларга өзүнүн ойлоп табуусун сунуштады. Бирок, эч кандай майнап чыкпады. Анткени, Дин Ньютондун аракет жана реакция мыйзамын четке какпастан, жалпысынан математиканы да тааныган эмес. Ага түбөлүк кыймылдаткычтын тажатма ойлоп табуучусу сыяктуу мамиле кылышкан.

Америкалык Кэмпбелл Диндин машинасы менен таанышып, аны иш жүзүндө карап чыгып, Analog журналына ойлоп табуучуну коргогон макаласын жарыялаган. Көп өтпөй, башкалар буу кыймылдаткычына караганда концепциясы боюнча революциялык мүнөздөгү машинага кызыгышты. Анын ичинде жети ири фирма.

Массачусетстеги Wellesley Engineering фирмасынын инженери Карл Исаксон Диндин унаасынын жаңы үлгүсүн иштеп чыккан. Айланууга киргизилген аппарат, бирок, учкан жок, бирок анын салмагы байкаларлык кыскарган.

Бизге патенттин көчүрмөсүн берүүнү суранганбыз. Бирок АКШнын Патенттик кеңсеси бизге жаңы нускасын берүүдөн баш тартты. Мисье Дин өз кезегинде АКШдагы кабарчыбыздын суроолоруна жооп берүүдөн баш тартты: ойлоп табуу сыр болуп калган.

Бул арада математика менен куралданган механиктер жардамга келип, акыры эмне болгонун түшүндүрүштү.

Диндин машинасы ушунчалык катаал жаңгак болуп чыкты, алар механиканын үч негизги мыйзамынан тышкары кыймылдын төртүнчү мыйзамын сунуш кылышты.

Ал төмөнкүчө формулировкаланат: «системанын энергиясы бир заматта өзгөрө албайт. Бул системанын касиеттерине жараша белгилүү бир убакытты талап кылат жана ар дайым нөлдөн айырмаланат.

Башкача айтканда, аракет жана реакция бир убакта эмес! Бул факт орчундуу кесепеттерге алып келет. Мисалы, кыймылда турган дененин көрүнүүчү массасы бул кыймыл жүрүп жатканда өзгөрөт.

Натыйжада Ньютондун экинчи мыйзамы F = mw F = mw + Aw ' түрүнө ээ болот, мында А өлчөмсүз коэффициент, ал эми w ' ылдамдануунун өзгөрүү ылдамдыгы.

Табияттагы жана технологиядагы кыймылдардын көбү туруктуу ылдамдануу менен аткарылат, андан кийин бул кошумча мөөнөт нөлгө барабар.

Кээ бир америкалык эксперттер башкарылуучу ракеталарды учурууда жана учкучтарды чыгарууда буга чейин байкалбаган аномалиялар жаңы мыйзам менен жакшы түшүндүрүлгөн деп ырасташат.

Доктор Уильям О. Дэвистин айтымында, Нью-Йоркто жайгашкан Geek изилдөө бөлүмүнүн башчысы жана белгилүү Лос-Аламос атомдук изилдөө лабораториясынын мурдагы мүчөсү, Төртүнчү Кыймыл Мыйзамы материалдардын күч-кубаты боюнча сыналганда кээ бир аномалияларды жакшы түшүндүрөт.

Үч кылымдан бери Ньютондун үч мыйзамын колдонуп келген астрономдор алардын салыштырмалуу туура эместигин кантип байкашкан эмес деп сурашыңар мүмкүн!

Жогоруда айтылгандай, бул асман телолорунун, эреже катары, туруктуу же бир аз өзгөрүүчү ылдамдыктар жана ылдамдыктар менен кыймылдагандыгына байланыштуу.

Биздин таң калыштуулугубуз өткөн кылымда электр инженерлеринин сюрпризинен айырмаланбайт, алар өзгөрмө токтун орточо мааниси нөлгө барабар болсо да колдонсо болорун аныкташкан. Алардын катасы Ньютондук инженерлердин катасына окшош. Алар токтун күчү нөлгө барабар болбогондо, бир багытта жана экинчи багытта кыймылдын ортосунда тыныгуу бар экенин байкабай коюшкан.

Кыймылдын төртүнчү мыйзамынын мыйзамдарын эки жыл мурда бүткүл дүйнө окумуштууларынын назарына биринчи жолу советтик астроном Николай Козырев алып келгени кызык. Чынында эле Козырев биринчилерден болуп Ньютондун аракет менен реакциянын бир мезгилдеги концепциясы туура эмес деп айтууга батынган.

Козырев ал турсун Жердин озу декандын машинасы деген пикирди айткан. Түндүк жана Түштүк жарым шарлардын салмагы боюнча бирдей эмес экенин эске алсак, анда жер шары да айлануучу эксцентриктин бир түрү болуп саналат. Эр жүрөк астроном ал тургай, бул система тарабынан иштелип чыккан энергияны колдонууга болот деп ойлогон.

Декандын машинасы реактивдүү массаны талап кылбаган биринчи чыныгы анти-гравитация аппараты болушу мүмкүн деп эсептелет. Мындай аппарат атомдук кыймылдаткыч менен бирге идеалдуу космостук аппарат болот.

Математикалык формулалардын барактары жана билимдүү адистердин пикирлери Декандын машинасы жана Кыймылдын Төртүнчү Мыйзамы олуттуу нерселер экенин тастыктайт. Жана биз бул жаңы машинаны иш жүзүндө көрөбүз деп үмүттөнөбүз.

Ал эми Норман Диндин өзүнө келсек, анда ал гений жагынан сэр Исаак Ньютондон кем калышпайт.

Норман Диндин патентинин сүрөттөлүшү Буткул союздук патенттик-техникалык китепканада (Москва шаары, Серов проезд, 4) бар. Аны менен жакындан таанышкысы келген же өз алдынча эксперимент жасагысы келгендер ксерокөчүрмөсүн заказ кылса болот. Открыткада "АКШ патентинин классы 74-112, № 2, 886, 976" болушу керек.

АКШнын Аскер-аба күчтөрүнүн изилдөө программасынын директорунун мурдагы орун басары, инженер Дэвис чыгарган формулалар механиканын төртүнчү мыйзамынын бар экенин эске алат. Биринчи сапта кадимки кинематиканын теңдемелери камтылган. Сол жактагы туюнтмалар классикалык механиканын формулалары, оң жакта ылдамдануунун өзгөрүү ылдамдыгынын таасирин эске алган формулалар.

Ушундай тамаша иретинде «Сианса ав» журналынын художниги декан аппаратынын принцибин чагылдырган.

УКМУШ

БЛЮФ ЖЕ КЕРТИБИ?

Бир гана ички күчтөрдү колдонуу менен мейкиндикте жылыш мүмкүнбү?

Ньютондун үчүнчү мыйзамы «Иш-аракет реакцияга барабар» мындай аракеттерди кыйшаюусуз басат. Ушул убакка чейин бул мыйзамдын аракетинен өзүн чачы менен саздан сууруп чыккан барон Мюнхаузен гана жеңе алган.

Экинчи мындай адам америкалык ойлоп табуучу Норман Дин болуп саналат, ал 1956-жылы автордун идеясы боюнча өзүнөн баштап учууга мүмкүндүк берүүчү аппаратты сунуштаган.

Сунуш ушунчалык укмуш болгондуктан, ойлоп табуучу үч жыл бою патенттен баш тартты.

Ал эми дүйнөнүн көптөгөн лабораторияларында окумуштуулар ойлоп табуу чындыкка ынангандан кийин гана, ал таануу укугун алды.

Бирок анын аракетинин сырын автор да, окумуштуулар да ача алышкан эмес. Анын механика-нын колдонулуп жаткан законун бузуусунун себеби али белгисиз.

Декан аппараты кандай иштейт жана кандай иштейт?

Өзүнүн аталышына ылайык, ал аппараттын айрым бөлүктөрүнүн айлануу кыймылын аппараттын өзүнүн түз сызыктуу кыймылына айландыруу үчүн кызмат кылат.

Механикадан белгилүү болгондой, кандайдыр бир дене айланганда борбордон четтөөчү күчтөр пайда болот.

Эгерде дене жакшы тең салмактуу болсо, башкача айтканда, дененин оордук борбору айлануу огу менен так дал келсе, анда бардык борбордон четтөөчү күчтөрдүн натыйжасы, сиз билгендей, нөлгө барабар.

Болбосо, эксцентриситет болгон учурда, б.а., айлануу огу менен тартылуу борборунун ортосундагы белгилүү бир аралыкта, денени айлануу огунан ажыратууга умтулган борбордон четтөөчү күч пайда болот. Бул күч подшипниктерди сындырат, конструкцияларды бошотот, бир сөз менен айтканда, көпчүлүк учурда өтө зыяндуу. Бул күчтүн чоңдугу абдан чоң болушу мүмкүн.3000 айн/мин ылдамдыкта жана жарым метр эксцентриситетте борбордон четтөө күчү айланып жаткан дененин салмагынан дээрлик 4500 эсеге ашып кеткенин эске салуу жетиштүү!

Дал ушул күч Дин колдонгон.

Борбордон четтөөчү күчтү алуу булагы катары ал карама-каршы багытта бирдей ылдамдыкта айланган эки тең салмактуу эмес эксцентрик денени алган.

Алардын айлануу окторун жеңил, бирок катуу секирик менен туташтыруу менен Дин пайда болгон күчтүн вертикалдуу таасир этээрине ынанган.

Чынында эле, Fig. 1 эки эксцентриктин борбордон четтөөчү күчтөрүнүн горизонталдык компоненттери өз ара тең салмактуу жана айлануунун каалаган бурчунда алардын натыйжасы нөлгө барабар экенин көрүүгө болот.

Бул күчтөрдүн вертикалдык компоненттери синус мыйзамы боюнча өзгөрүп, эксцентриктерди кармап турган таякчалар перпендикуляр перпендикуляр болгон учурда максималдуу күчкө жеткен натыйжалык күчтү түзөт (2-сүрөт).

Декандын аппаратында бир жуп эксцентрик алгач аппараттын рамкасындагы пружиналар менен эркин илинген. Бул дизайн менен, секирүүчү жогорку жыштык жана күч менен вертикалдуу титиреген. Бирок, сиз күткөндөй, кадр өзү толугу менен кыймылсыз болгон.

Андан кийин Декан ортоңку абалдан өйдө карай капкачкадан өтүү маалында капкачты заматта узартылган туурасынан кеткен алкактарга таянып, аны аппараттын рамкасына катуу байлай баштады (3-сүрөт). Ойлоп табуучу эсептегендей, бул таянычтар узартылган учурду туура тандоо менен аппараттын өйдө карай жыла баштаганына жетишүүгө болот.

Анан эң таң калычтуусу бул чындык болуп чыкты. Дин мындай алты аппаратты бириктирди, бирок алардын ар бириндеги эксцентриктердин ордун 60 бурчка жылдырды.

Мындай бириккен аппараттын туруктуу көтөрүү күчү бар экенин эксперименттер көрсөттү. Анын баалуулугуна жараша аппарат абада илинип же өйдө көтөрүлөт. Аны горизонталдык багытта жылдыруу үчүн жасоого болот, вертикалдан эксцентриктердин айлануу тегиздиги гана бурулушу керек.

Бул энергиянын сакталуу мыйзамын бузбайбы? Жок дегендей. Анткени, аппаратты көтөрүү үчүн энергия эксцентриктерди айландыруучу мотор тарабынан камсыз кылынат.

В КАРДАШЕВ,