Природа гравитационного взаимодействия (гипотеза). Полная версия - В. Дьячков

3. Взаимодействие ртутного и свинцового шаров

В состоянии устойчивого равновесия двух тел сумма модулей гравитационных уравнивающих сил (сил притяжения) этих тел равна сумме модулей их инерционных сил взаимодействия (сил отталкивания).

Для состояния устойчивого равновесия. эти 4 силы равны по модулю и попарно противоположны по направлению, для ртутного и свинцового шаров, в частности, имеем:

Рис. 2

Fгр. ур. св. уравновешивает Fин. вз. рт.

Fгр. ур. рт. уравновешивает Fин. вз. св.

где Fгр. ур. св, Fгр. ур. рт. – ГУС (Гравитационная Уравнивающая Сила) ртутного и свинцового шаров (силы притяжения) равные по модулю и направленные друг к другу относительно точек своего приложения. Значение одной из них показали весы в опыте. Эти силы не являются центральными.

Fин. вз. св., Fин. вз. рт. – инерционные силы взаимодействия ртутного и свинцового шаров (в данном случае, силы упругости) равные по модулю и противоположно направленные, но друг от друга относительно точек своего приложения. Эти силы являются центральными.

Считаем, что показание весов соответствуют значениям гравитационных уравнивающих сил (ГУС) и свинцового и ртутного шаров:

Показание весов = – 6,738827х10 -6н

В состоянии устойчивого равновесия двух тел, гравитационная уравнивающая сила (ГУС) каждого тела равна произведению его гравитационной втягивающей силы, достигшей центра другого шара, на обратное отношение их инертных масс.

Для ртутного и свинцового шаров:

где Gсв, Gрт. – гравитационные эквиваленты силы по массе, соответственно, для ртутного и свинцового шаров, (назовём и обозначим их так для удобства обращения с ними., – инертные массы ртутного и свинцового шаров)

Fгр. вт. св., Fгр. вт. рт. – гравитационные втягивающие силы ртутного и свинцового шаров, вычисленные на расстоянии между центрами шаров. Это центральные силы,

r – расстояние между центрами шаров,

здесь и далее: знак минус означает принадлежность собственных ускорений взаимодействующих тел, т.е. служит для различения гравитационных и инерционных сил.

Находим значения гравитационных эквивалентов силы для ртутного и свинцового шаров:

При вычислении гравитационных эквивалентов выявилось наличие в них обратной пропорциональности взаимодействующих масс.

Из результатов опыта очевидно, что в гравитационных эквивалентах силы заложены вакуумные потенциалы опытных масс 5 кг и 6т, проявляющие себя как силу на расстоянии между ними, а их инертные массы определяют пропорциональность и вклад каждого вакуумного потенциала в совместное поле тяготения. Поэтому, численно оперируя инертными массами, фактически получаем значения гравитационных сил:

Отношение гравитационных втягивающих сил ртутного и свинцового шаров равно квадрату отношения их масс:

Следовательно, для нахождения гравитационного эквивалента силы для любой другой массы, нужно отношение величины этой массы к величине одной из опытных масс возвести в квадрат, и умножить на соответствующий гравитационный эталонный коэффициент по силе:

Что представляют собой гравитационные эквиваленты силы по массе? По сути, фактически – это величины полной гравитационной энергии, заключённые в объёмах вакуум – масс шаров. Гравитационная энергия, распределенная по квадрату расстояния от центра каждого шара, до какой – либо точки в поле тяготения этого шара, в данном случае – до центра другого шара, предстаёт в виде ГРАВИТАЦИОННЫХ ВТЯГИВАЮЩИХ СИЛ шаров. Полная гравитационная энергия тела включает в себя и потенциальную и кинетическую энергию частиц с их скоростями и расстоянием между ними при образовании вакуум – массы тела, что и подтверждает размерность гравитационной энергии:

которой будем придерживаться в этой работе. (Другая тема). Гравитационные втягивающие силы при взаимодействии тел выделяют для своих гравитационных уравнивающих сил (ГУС) или часть своей силы (центральное тело), или всю у него имеющуюся в направлении и на расстоянии взаимодействия (сателлит). ГУС ртутного и свинцового шаров (3. 10):

(3. 11)

ГУС свинцового шара сцеплена со своей инертной массой, но приложена к вакуумному потенциалу ртутного шара на его поверхности, сцепленному с собственной инертной массой. ГУС ртутного шара сцеплена со своей инертной массой, но приложена к вакуумному потенциалу свинцового шара на его поверхности, сцепленному с собственной инертной массой.

Свинцовый шар втягивается ГУС ртутного с таким же ускорением, с каким ртутный шар втягивает (удерживает) свою инертную массу на таком же расстоянии в других направлениях. Ртутный шар втягивается ГУС свинцового шара с таким же ускорением, с каким свинцовый шар втягивает (удерживает) свою инертную массу в точках на таких же расстояниях, равных r, в других направлениях. Собственные ускорения ГУС ртутного и свинцового шаров в точке на расстоянии r от центра каждого шара (3. 12):

где (3. 13)

Здесь возникает кажущееся противоречие: для определения своего гравитационного ускорения, с которым ртутный шар втягивает свинцовый, нужно разделить величину ГУС свинцового шара на величину массы свинцового же шара?! Всё потому, что „ своей» гравитационной силой для ртутного шара на расстоянии и в направлении взаимодействия теперъ является приложенная к нему ГУС свинцового шара, а «своей» гравитационной силой для свинцового шара является приложенная к нему ГУС ртутного шара. В связи с важностью этого нюанса рассмотрим его подробнее. ГУС свинцового шара имеет для ртутного 6,7388х10—6н из своей гравитационной силы, но поскольку шары находятся в состоянии устойчивого равновесия, следовательно, и ГУС ртутного шара должна иметь такую же величину. Однако, к свинцовому шару приходит гравитационная втягивающая сила ртутного шара только 5,6157х10—9н. Откуда же берётся недостающая сила, чтобы уравновесить инерционную силу взаимодействия (силу упругости) свинцового шара?

Часть исходящей гравитационной силы свинцового шара (его ГУС) приложена к ртутному шару. Это значит, что соответствующая часть его инерциальной силы не уравновешена своей гравитационной силой и высвобождается в направлении ртутного шара. Высвобождение инерциальной силы является условием возникновения «центростремительной» силы свинцового шара нужной величины под воздействием ускорения гравитационной силы ртутного шара, которое, фактически, только «указывает» направление для этой «центростремительной» силы. Гравитационная втягивающая сила ртутного шара величиной 5,6157х10—9н – создаёт центростремительное ускорение для свинцового шара, а, следовательно, его центростремительную силу, которая и уравновешивает инерционную силу взаимодействия (силу упругости) свинцового шара. На уравновешивание ртутного шара расходуется часть гравитационной силы свинцового, т.е. его ГУС, значение которой определено. На уравновешивание свинцового шара расходуется вся гравитационная сила ртутного шара в направлении и на расстоянии взаимодействия, которая составляет лишь малую долю своей ГУС, необходимое значение которой тоже определено. Поскольку ГУС свинцового шара приложена к ртутному шару, то это и его сила, т. е. ГУС свинцового, как и ГУС ртутного шара принадлежит обоим шарам. С полным основанием считаем, что ГУС ртутного шара (сателлита) сцеплена со своей инертной массой и приложена к части массы свинцового, а ГУС свинцового (центрального тела) сцеплена с частью своей инертной массы и приложена ко всей инертной массе ртутного шара. Поэтому, чтобы определить собственное гравитационное ускорение, с которым ртутный шар втягивает свинцовый, нужно величину ГУС свинцового шара разделить на массу свинцового же шара. (ВСЯ масса свинцового шара обеспечивает условия, при которых его часть уравновешивает силу упругости ртутного шара, смотрите п. (4. 6).

Ещё раз подчёркиваем важность этого нюанса, поэтому объясним его по-другому: свинцовый шар может оказывать сопротивление втягиванию только своей гравитационной втягивающей силой, направленной к себе. Точно так же и ртутный шар создаёт ускорение своей гравитационной силы, направленной к себе. Происходит взаимное втягивание шаров, но каждый из них сопротивляется этому втягиванию. Ускорение силы сопротивления свинцового шара его втягиванию ртутным шаром, – это и есть собственное гравитационное ускорение ртутного шара в центре свинцового шара. Но к ртутному шару приложена только часть гравитационной силы свинцового шара, т. е. его ГУС, которая в состоянии устойчивого равновесия равна по модулю ГУС ртутного шара, поэтому отношение ГУС свинцового шара к своей массе, которая эту ГУС выделила, численно даёт собственное гравитационное ускорение ртутного шара. Силы, которые шары прикладывают друг к другу, одной величины, но собственные ускорения шаров на одном и том же расстоянии для состояния устойчивого равновесия будут различны, вследствие различной инертности их масс. Или см. вывод п. (3. 18)