Полным ускорением точки произвольного криволинейного движения является центростремительное ускорение, направленное вдоль главной нормали к траектории движения.

В физике есть ещё один способ определения полного ускорения точки, который так же подтверждает, как нашу модель равномерного вращательного движения, так и нашу версию полного ускорения точки на траектории. Это определение ускорения через девиацию, который подробно рассмотрен в главе (3.3.1.).

***

Теперь перейдём к графической иллюстрации всего сказанного в настоящей главе (см. Рис. 7.3.2).

Исходные данные:

ω = 1;

R_нач = 1 м;

Δφ = 10⁰ – дискретность поворота радиуса (для построения приемлемо плавной спирали);

ΔL = 0,22222 м/град – удлинение радиуса на каждые 10⁰ поворота: (необходимо для построения спирали: через каждые 10⁰ строится новый радиус, внешние концы которого и образуют спираль);

Расчётные данные:

L = ΔL * 360⁰ / Δφ = 8 м – общее удлинение радиуса за один оборот: (необходимо для определения радиальной скорости);

t = 2π/ω = 6,28 с (т.к. радиальное движение у нас длится один полный оборот)

R _{конечный} = R _нач + L = 9 м;

V_r = L / t = 1, 27388 м /с;

а_е = ω² * R = 9 м /с²;

а_к = ω * V_r = 1,27388 м / с;

а_кк = 2 * ω * V_r = 2,54777;

Для простоты все расчеты выполнены для угловой скорости в один радиан. Однако поскольку переносное ускорение и ускорение Кориолиса, которое можно академически представить в виде (а_к = ω² * R _кор.) одинаково зависят от квадрата угловой скорости, то полученные соотношения справедливы для любых угловых, переносных и радиальных скоростей.

Рис. 7.3.2

Численные значения и пространственная ориентация абсолютного ускорения в нашей версии (а_абс) и абсолютного ускорения классического по теореме Кориолиса (а_{абс к}) не определялись. Вектора этих ускорений получены графически при геометрическом сложении рассчитанных значений переносного ускорения (а_е), ускорения Кориолиса в нашей версии (а_к), и классического ускорения Кориолиса (а_кк). Их численные значения это лишь следствие из полученных графических построений в соответствии с векторной геометрией на основе исходных и расчетных данных Тем убедительнее выглядят полученные результаты и сделанные из них выводы. Это исключает какую–либо подгонку под нужный ответ.

Получившиеся численные значения и ориентация абсолютного ускорения в нашей версии (а_абс) и абсолютного ускорения классического по теореме Кориолиса (а_{абс к}) опровергает классическую модель абсолютного ускорения криволинейного движения. Как видно из рисунка, абсолютное ускорение криволинейного движения по теореме Кориолиса с учётом ускорения Кориолиса в нашей версии соответствует нашей версии абсолютного ускорения, как центростремительного ускорения криволинейного движении, направленного вдоль главной нормали. На рисунке 7.3.2 наглядно показано, что абсолютное ускорение движения по спирали (а_абс), состоящее из переносного ускорения и ускорения Кориолиса в нашей версии, перпендикулярно к касательной именно к абсолютной траектории (зелёная линия).

Классическая же версия абсолютного ускорения криволинейного движения противоречит классической же теореме Кориолиса. На рисунке 7.3.2 видно, что классическое абсолютное ускорение (а_абс.к) состоит из нормального ускорения (а_абс), которое уже представляет собой абсолютное ускорение в нашей версии, и тангенциального ускорения в виде половины классического ускорения Кориолиса. При этом абсолютное ускорение в нашей версии (а_абс), оно же нормальное ускорение в классической версии, уже содержит одну половину ускорения Кориолиса. Складывая нормальное ускорение ещё и со второй половиной классического ускорения Кориолиса, классическая физика фактически учитывает ускорение Кориолиса дважды. А сумма нормального ускорения с тангенциальным ускорением по теореме о проекции ускорения учитывает ещё и лишнюю ничем не обоснованную третью тангенциальную составляющую (на рисунке для простоты не показано)!

Таким образом, ускорением произвольного криволинейного движения в исследуемой точке является центростремительное ускорение эталонного вращения «криволинейной точки», вписанной в траекторию, с центром в исследуемой точке, а переход между центростремительными ускорениями эталонных вращений осуществляется за счёт поддерживающей силы в сумме с истинной силой Кориолиса–Кеплера, что сопровождается ускорениями высшего порядка.

Ускорение равномерного вращательного движения в пределах каждого цикла равно нулю. Однако в его применении в качестве эталона неуравновешенного произвольного криволинейного движения нет никаких парадоксов и противоречий, заключающихся в том, что изменение движения вдоль произвольной криволинейной траектории с нулевым ускорением физически невозможно. Центростремительное ускорение показывает только энергетику искривления траектории. При этом изменение параметров и пространственной ориентации каждого нового вращательного движения в новой криволинейной» точке осуществляется за счёт ускорений высших порядков.

В реальной действительности простых ускорений первого порядка по скорости нет ни в одном криволинейном движении. Но поскольку «мгновенное» ускорение в классической физике предлагается определять в фиксированной точке, то это может быть только фиксированная «криволинейная» точка. Другого ускорения в фиксированной точке произвольного криволинейного движения просто не может быть в принципе, т.к. в геометрической точке проявляется исключительно только мгновенные ускорения высших порядков, которые после усреднения и превращаются в центростремительное ускорение «криволинейной» точки.

 Теперь несколько слов о направлении центростремительного ускорения. Хотя среднее обобщённое ускорение огромного количества разнонаправленных ускорений, каковым является академическое центростремительное ускорение, естественно не может отражать ускорение реального мгновенного физического ускорения, в главе (1.2.2; 3.1.) мы подробно обосновали причины, по которым центростремительное ускорение в классической физике направлено исключительно только на центр вращения. Главная из этих причин связана с субъективным позиционированием силы по отношению к ускоренному движению вообще.

Это позиционирование таково, что направление обычных сил исключительно субъективно – условно связывают с самим ускоренным движением в направлении разрядки скалярного силового напряжения, а по сути дела с направлением скорости ответного тела, которое и вызывает это взаимодействие и его скалярное напряжение. А с позиционированием наибольшего напряжения взаимодействия, которое всегда остаётся за кормой этой разрядки и за кормой самого ускоряемого тела, так же условно субъективно связывают направление фиктивных сил инерции (см. гл. 1.2.1; 3.1.).

Во вращательном движении центр наибольшего напряжения (давления) находится всегда с внешней стороны вращающегося тела, т.к. линейная скорость, которая и подвергается изменению во время вращения, всегда наибольшая с внешней наиболее удалённой от центра стороны вращающегося тела. Поэтому силу и ускорение во вращательном движении классическая физика всегда академически направляет к центру вращения, а перегрузка, т.е. инерция вращательного движения уже совсем не академически, а вполне реально ощущается снаружи.

При этом в первом полуцикле для каждого отдельного элемента тела, ускоряемого за счёт механизма инерции поэлементной поддержки в сторону от центра вращения, перегрузка направлена на центр. Но для всего тела в целом она ощущается и реально расположена (действует) с внешней стороны, т.к. в середине цикла, т.е. в верхней его точке она наибольшая. Во втором полуцикле перегрузка для отдельных элементов и всего тела в целом совпадает, и по–прежнему расположена снаружи. При этом равновесие в поворотных точках цикла вы не почувствуете, т.к. оно на очень короткое время наступает только для каждого отдельно взятого элемента тела.