Дорошев Василий Петрович : другие произведения.

О погрешностях физических законов

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:

Дорошев В.П.

О погрешностях физических законов

    Законы физики - идеализированные модели повторяющихся в природе взаимодействий.
    Законы формализуют связи определяющих их физических величин. В той или иной мере физические величины подвержены возмущениям.
    Случайные возмущения (флуктуации, шумы) принципиально не устранимы в силу дискретного строения матери, что позволяет утверждать: физические законы реализуются, как приближения идеальной модели.
    Вместе с тем, часть постоянных возмущений может быть изучена и исключена, как систематическая погрешность.
    Для примера, рассчитаем систематическую погрешность первого закона Ньютона для тел массой m и скоростью v на поверхности Земли

mv = const.

    Искажают 1-ый закон Ньютона три силы, вызываемые одновременным вращением Земли относительно центров масс Земли, Солнца и Галактики.
    Как известно, модуль ускорения в системе отсчёта вращающегося тела определяется, как

a = v2/R,

    где, v [м/с]- линейная скорость вращения; R [м]- радиус вращения.
    Вектор центробежного ускорения a направлен от центра вращения.
    Рассчитаем ускорения, относительно центров масс:
    - Земли:

aз = vз2/Rз = 0 ... 3,4 *10-2 м/с2 ,

    где, vз = 0 м/с - на полюсах и vз = 465м/с - на экваторе, Rз = 6400км;
    - Солнца:

aс = vс2/Rс = 5,95 *10-6 км/с2

    где, vс = 29,783 км/с, Rс = 150 106 км.
    - Млечного Пути:

aм = vм2/Rм = 2*10-13 км/с2

    где, vм = 230 км/с, Rм = 2,62*1017 км.
    Ускорение aз являются причиной неинерциальности систем отсчёта, связанных с Землёй и может быть скомпенсирована в опыте.
    Ускорение aз, изменяет вес тел. На экваторе тела имеют вес на

k = 100aз/g % = 0,35%

меньше, чем на полюсах: g = g - aз = 9,83 - 0, 034 = 9,78 м/с2, поскольку на полюсах g = 9,83 м/с2 .
    Ускорение aс приводит к заметным систематической погрешности в астрономических наблюдениях - звёздной аберрации (до 42 угл. секунды).
    Интересно отметить, что открытие планеты Нептун начиналось, как поиск систематических отклонений орбиты Урана. Фактически это было изучение погрешностей, вносимых планетой в законы Кеплера, описывающих орбиту Урана.
    Вывод. Все физические законы на практике выполняются с погрешностью. Искусство экспериментатора заключается в минимизации этих погрешностей, например, путём исключения систематических.
    Январь 2024г.
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"