Это фундаментальная ошибка классической физики и классической динамики вращательного движения, которая противоречит динамике Ньютона и тем самым подрывает основы всей теоретической механики в целом.

Поскольку само по себе пространство не зависит от систем отсчёта, а измерения поступательного и углового перемещения непосредственно привязаны к линейному размеру пространства, то именно эталон линейного измерения пространства и должен быть единым физическим эталоном, как для поступательного, так и для углового перемещения. Это означает, что эталонный радиан, должен опираться на дугу окружности с радиусом в один эталонный метр линейного пространственного перемещения. С введением в физику единого измерительного эталона для угловых и поступательных перемещений в пространстве всё становится на свои места естественным образом. 

Одному и тому же угловому перемещению при разных радиусах соответствует разное линейное перемещение вдоль окружности в единицу времени. При этом соответственно изменяется и интенсивность взаимодействия, выражающаяся в разных силах и ускорениях. Это означает, что единственной необходимостью создания динамики вращательного движения является вовсе не какие-либо принципиальные особенности взаимодействий во вращательном движении, а необходимость учитывать их разную интенсивность в зависимости от радиуса. Однако этот учёт легко и естественно осуществляется в рамках обычной динамики Ньютона при помощи правила рычага.

Как мы отмечали выше, само по себе умножение обеих частей второго закона Ньютона на радиус, при помощи которого фактически и получено уравнение моментов и закрепление этого умножения в новых переменных изменяет физический смысл второго закона Ньютона, превращая силу в работу. Однако в реальной действительности новые переменные уравнения моментов - момент силы, момент инерции и момент импульса не соответствуют ньютоновской динамике. С учётом правила рычага и мерного радиана физически абсурдное уравнение моментов для вращательных движений с разными радиусами естественным образом возвращается в соответствие динамике Ньютона.

Условно назовём соотношение плеч радиусов М асштабным К оэффициентом И нтенсивности обычного линейного взаимодействия (Кмки). А д ля того, чтобы не путать угловые и поступательные перемещения, основанные на едином линейном поступательном эталонном метре, для эталона углового пространственного перемещения, т.е. для мерного радиана, введём подстрочный индекс, например, ([м_рад]), что подразумевает радиальную систему отсчёта. Тогда:

Км = Кл = Кмки = r / r_рад

А поскольку все три коэффициента в конечном итоге сводятся к единой величине, то все подстрочные индексы в едином коэффициенте можно упразднить:

К = Км = Кл = Кмки = r / r_рад

Для приведения уравнения моментов ко второму закону Ньютона при помощи мерного радиана достаточно разделить обе части уравнения моментов на (r_рад) и применить к нему правило рычага.

М / r_рад = F * r / r_рад

Обозначим левую часть (М / r_рад), которая теперь физически представляет собой уже не абсурдный момент чего-то почему-то, а обычную ньютоновскую силу (F) с соответствующим подстрочным индексом (рад), т.е. силу, действующую на единичном радиане-радиусе, как (F _рад). При этом в соответствии с правилом рычага в правой части уравнения моментов должна быть уже другая сила, действующая на реальном текущем радиусе (Fт). В итоге получим обычный второй закон Ньютона для мерной динамики вращательного движения с учётом правила рычага (К = Кмки):

F _рад = Fт * r / r_рад = m * a * К [н]

где (Fт) – это сила на текущем радиусе

Естественно, что физический смысл всех параметров вращательного движения в мерной динамике вращательного движения также сохраняется Ньютоновский. Поскольку размерность мерной дуги окружного перемещения в радиальной системе координат равна ([м_рад]), то угловая скорость и угловое ускорение в мерной динамике вращения приобретают размерность и соответственно физический смысл параметров динамики Ньютона:

ω_рад [м_рад / с] = ω * r / r_рад

ε_рад [м_рад / с²] = ε * r / r_рад

Тогда уравнение мерной динамики вращательного движения можно записать в следующем виде:

F _рад ([кг * м_р / с²]) = m * а _рад = К_мки * m (m [кг]) * (ε [м_р / с²]) * r / r_р)

Таким образом, задача определения динамики вращательного движения легко и непротиворечиво решается в рамках динамики Ньютона без искажения физического смысла её физических величин при помощи правила рычага и единичного мерного радиана, опирающегося на дугу окружности равную одному метру.

При наличии принципиальной физической аналогии динамики Ньютона с динамикой мерного вращения нет никакой необходимости прятать эту аналогию и в математических символах. Если обозначить угловую скорость и угловое ускорение приведённого вращения символами скорости и ускорения из динамики Ньютона с индексами приведённого вращения (рад), то мы получим не только принципиальную, но и полную внешнюю аналогию.

ω_рад → V _рад [м_р / с] = ω * r / r_рад

ε_рад → а _рад [м_р / с²] = ε * r / r_рад

Мерный радиан можно также обозначить как (r₀), т.е.:

r_рад = r₀

При этом индексы приведённого вращения (рад) и (0) нужны только для того, чтобы отличать ньютоновскую динамику вращательного от поступательного движения, которые ничем иным, кроме систем отсчёта радиальной для углового перемещения и прямоугольной для поступательного линейного перемещения не различаются.

Таким образом, в мерной динамике вращательного движения угловая скорость и угловое ускорение, а также сила и работа по физическому смыслу и по размерности полностью аналогичны соответствующим физическим величинам динамики Ньютона.

С введением мерного радиана из физики навсегда исчезнут абсурдные теории вроде классической динамики вращательного движения, классической теории явления Кориолиса, классической теории произвольного движения и другие необъяснимые сегодня физически алогизмы.

***

Физика и принцип работы рычага, связанные с обратно пропорциональным распределением сил упругости в зависимости от длины плеч рычага, наглядно показаны на рисунке (3.4.2 а). Чем больше плечо, тем меньше удельная нагрузка на единицу его длины и наоборот. Поэтому на равных плечах образуются одинаковые силы равные половине внешней силы (F). Соответственно при разных плечах соблюдается соотношение (F₁ / F₂ = r₂ / r₁), что и есть правило рычага.

Рис. 3.4.2

На рисунке (3.4.2 б) приведена геометрическая иллюстрация физического смысла мерной динамики вращательного движения, основанная на правиле рычага. Вообще говоря, приведённые силы в отличие от упругой реакции опор (см. Рис. 3.4.2 а), сонаправлены с реальными силами, действующими на текущем радиусе. Но приведённые силы могут уравновешивать противостоящие им силы, равные по величине реальным силам с коэффициентом (К = r / r_рад).

На рисунке (3.4.2 б) для наглядности приведены также виртуальные противостоящие силы (Fпв), которые могут быть уравновешены либо ткущими силами (F), либо силами, приведёнными к мерному радиану по правилам рычага. Виртуальные приведённые силы обозначены синим цветом по сравнению с красными реальными силами, а виртуальные приведённые силы, сонаправленные с красными реальными силами, обозначены красным пунктиром.

Верхняя часть рисунка (3.4.2 б) это непосредственно само мерное вращение, т.е. единая универсальная мера пространства Ньютона в радиальной системе отсчёта вдоль окружного движения. Здесь коэффициент приведения к мерному вращению равен единице (К = r / r _о = 1). При этом сила на текущем радиусе, он же мерный радиан, равна силе приведённого вращения (F_рад = F).

На средней части рисунка (3.4.2 б) текущий радиан–радиус в два раза больше мерного радиана–радиуса (К = r / r _о = 2). Следовательно, приведённая к мерному радиану сила в полном соответствии с уравнением мерной динамики вращательного движения и правилом рычага равна (F_рад2 = 2F₂). На нижней части (К = r / r _о = 2), соответственно (F_рад3 = 3F₃).

Практическое применение мерной динамики вращательного движения приведено в главе (4.2.) при выводе формулы силы и ускорения Кориолиса через мерную динамику вращательного движения.

***

А теперь обратимся по поводу динамики вращательного движения к известному популяризатору классической физики и нашему традиционному заочному оппоненту, известному нашему читателю по главе 1, доктору физики, профессору Гулиа Н. В. В своей книге «Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах» он пишет:

«Инертность массивной точки (тела) зависит только от ее массы. Масса является мерой инертности тела при поступательном, в том числе и прямолинейном, движении. Значит, при таком движении на инерцию не влияет распределение масс в теле, и это тело можно смело принять за материальную (массивную) точку. Масса этой точки равна массе тела, а расположена точка в центре масс или центре инерции тела. Если же вращать вокруг вертикальной оси Z стержень с насаженными на него массивными грузами (рис. 6), то можно заметить, что пока грузы находятся близ центра, раскрутить стержень (жирный шрифт наш – авт.) легко. Но если грузы раздвинуть, то раскрутить стержень станет труднее, хотя масса его не изменилась.

Рис. 6. Схема изменения момента инерции тела.

Стало быть, инертность тела при вращении зависит не только от массы, но в большей степени от распределения этой массы относительно оси вращения. Мерой инертности тела при вращении является осевой момент инерции I, равный сумме произведений масс т всех частиц тела на квадраты их расстояний h от оси вращения. Осевой момент инерции играет при вращательном движении ту же роль, что и масса при поступательном (прямолинейном), и таким образом, он является мерой инертности (инерции) тела при вращательном движении

I =∑ m * h ²                                                                                                                             (3/1)».

На первый взгляд это выглядит очень научно, но это если не обращать внимания на парадоксы этой науки, которая ставит инертность в зависимость от правила рычага. Сейчас мы убедимся, что понятие софистика, которое так любит употреблять профессор Гулиа в отношении таких гигантов физики, как, например, Галилей (см. гл.1.1.), больше подходит самому популяризатору классической науки профессору современной физики, доктору физики Гулиа Н. В.

Профессор Гулиа явно лукавит в отношении классического момента, говоря о трудностях раскручивания стержня якобы за сам стержень. Дело в том, что классический момент силы действует на текущем радиусе, на котором расположены грузы, что однозначно следует из уравнения моментов. Следовательно, классическая физика раскручивает систему не за сам стержень, а прикладывает силу непосредственно к грузам, на их текущем радиусе.

При этом без учёта затрат на образование центробежной силы раскручивать грузы за сами грузы с одинаковым линейным ускорением до одинаковой угловой скорости абсолютно одинаково легко или одинаково тяжело на любом радиусе. А с учётом затрат на преобразование движения по направлению раскручивать систему на больших радиусах ещё и легче, чем на малых. А вот время раскрутки на разных радиусах будет разное.

Но Гулиа о времени ничего не говорит, потому что если разобраться со временем, то выяснится, что если раскручивать грузы до одинакового угла с одинаковым ускорением и соответственно с одинаковым усилием, но на разных радиусах, то понадобится разное время. А вот если выполнить задачу за одинаковое время, то интенсивность раскручивания, выражающаяся в силе и ускорении, на б О льшем радиусе по правилу рычага будет больше, чем на малом радиусе.

Причём поскольку в классическом раскручивании сила привязана именно к текущему радиусу, то б О льшая сила на б О льшем радиусе вовсе не связана непосредственно с физическим действием рычага. Здесь нам самим придётся постараться сильнее, чем на малом радиусе, чтобы успеть вовремя. А правило рычага в этом случае нам всего лишь предоставляет информацию для размышления о действиях, необходимых для подтверждения искусственно синтезированного уравнения моментов. Естественно, что и момент инерции привязан исключительно только к нашей собственной расторопности и классической обязанности подтвердить бредни классической динамики вращательного движения, а вовсе не к физической инертности массы.

Ранее в главе (2.) мы показали, что система измерения физических величин LT, которая получена путём умножения закона тяготения Ньютона на гравитационную постоянную противоречит истине, т.к. в соответствии с законом сохранения истины общие множители являются лишними для истины. Уравнение моментов так же получено умножением истинного второго закона Ньютона на перпендикулярный силе радиус, который в соответствии с законом сохранения истины является лишним для истины под названием второй закон Ньютона.

Все приведённые выше противоречия и даже абсурд классической динамики вращательного движения свидетельствует о том, что уравнение моментов, в котором лишние для второго закона Ньютона множители – радиусы входят в состав новых по сравнению с динамикой Ньютона переменных, противоречит закону сохранения истины и второму закону Ньютона. Причём новая по сравнению со вторым законом Ньютона истина в виде уравнения моментов в физике не доказана, о чём свидетельствуют его многочисленные противоречия, приведённые выше.

Более того, в главе (4.3.) будет показано, что переменный радиус изменяется совсем по другому закону, чем расстояние, на котором осуществляется работа силы при движении под действием самой этой силы, что противоречит физическому смыслу преобразования напряжение–движение, т.е. самому понятию работа–энергия и, соответственно, самому выводу уравнения моментов через работу под действием силы. Следовательно, классическая динамика вращательного движения не имеет физического смысла и по этому параметру, плюс к перечисленным выше.

Не имея возможности объяснить весь этот абсурд классической динамики вращательного движения с точки зрения динамики Ньютона, Гулиа лукаво свёл своё объяснение фактически к правилу рычага, причём носящему в этом случае чисто рекомендательный, а вовсе не физический характер классической динамики вращательного движения. Хотя декларировал он именно не имеющий физического смысла момент инерции. Причём уличить таких профессоров в лукавстве очень сложно, т.к. их высказывания всегда обтекаемы.

Гулиа ведь не говорит прямо, что в соответствии с правилом рычага крутить грузы нужно именно за стержень. При этом в масштабе времени одинаковых угловых перемещений на разных радиусах изменится не инерционность массы, а только интенсивность перемещения грузов, для чего естественно требуется и большая сила. Это сразу же позволило бы усомниться в правоте Гулиа и классической динамики вращательного движения насчёт изменения инерционности вращающейся системы в виде момента инерции. Но Гулиа слукавил. Однако парадоксы уравнения моментов таким мелким мошенничеством не разрешить.

Классическая динамика вращательного движения не учитывает, что сила на текущем резиновом радиусе в соответствии с правилом рычага изменяется обратно пропорционально только его первой степени, что исключает квадратичную зависимость инерционности от радиуса в динамике Ньютона. Отсюда и вытекают маразмы классической динамики вращательного движения типа двойного физического смыла работы (см. гл. 3.4.3.), которая незаконно превращается в несуществующий в природе момент силы, и мнимого изменения инерционности неизменной массы пропорционально квадрату радиуса.

А это уже влечёт не только серьёзные физические, но и серьёзные количественные противоречия. Например, применение классической динамики вращательного движения к явлению Кориолиса приводит не только к искажению его физического смысла, но и к изменению количественного результата динамической силы и ускорения Кориолиса (см. гл. 3.4.). А это уже подрывает физические основы всей классической теоретической механики, т.к. явление Кориолиса фактически лежит в основе любого криволинейного движения, являющегося основным объектом изучения теоретической механики.

А вот в мерной динамике вращательного движения трудности раскрутки связаны исключительно только с физическим действием правила рычага. Мерная динамика понятна даже школьникам, которые уже прошли правило рычага, в то время как классическая динамика вращательного движения не имеет разумного физического объяснения в принципе.

Все эти вопросы профессор Гулиа или не видит или умышленно не освещает. Да это и неудивительно, иначе он никогда не стал бы профессором такой удивительной «парадоксальной физики…». Но мы не станем голословно упрекать профессора в приспособленчестве. Ведь всё может быть совсем наоборот. Может быть, такой парадоксальной физику и сделали такие профессора?