Механическое движение, которое не подчиняется ни одной теореме классической теоретической механики.

Теоретически возможно такое механическое движение, ускорение которого принципиально не может быть определено не только по теореме Кориолиса, но и по каким–либо другим теоремам классической механики. Это поворотное движение, в котором поддерживающая сила стабилизирует не угловую скорость переносного вращения, как в классическом поворотном движении, а его линейную скорость. Это движение одновременно противоречит сразу четырём основным моделям и методам классической теоретической механики: I – классическому дифференцированию, II – классической модели вращательного движения, III – классической модели произвольного криволинейного движения и IV – классической модели явления Кориолиса.

Рассмотрим эти противоречия подробнее.

I. Классическое дифференцирование предполагает минимизацию погрешности дифференцирования в «прямолинейной точке» во всех без исключения видах механического движения, в то время как физически калибровочным эталоном дифференцирования криволинейного движения является «криволинейная точка». Следовательно, классическое дифференцирование противоречит принципу минимизации погрешности, которое возможно только в калибровочном дифференцировании (см. гл. 6.2).

II и III. В соответствии с классической моделью произвольного криволинейного движения (см. теорему о проекции ускорения на касательную и нормаль к траектории, Жуковский Н. Е. «Теоретическая механика» издание второе ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ ТЕХНИКО–ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ МОСКВА–ЛЕНИНГРАД 1952 г., стр. 44, 45.) абсолютное ускорение равно:

а_абс = √ ((dV / dt)² + (V ² / r)²)

В отсутствие тангенциальной составляющей абсолютного ускорения приращение тангенциальной скорости равно нулю (dV = 0). При этом в соответствии с приведённой выше формулой абсолютное ускорение произвольного криволинейного движения превращается в центростремительное ускорение (а_абс = а_ц.с. = V ² / r), которое в классической физике характеризует исключительно только равномерное вращательное движение. В рассматриваемом поворотном движении так же нет тангенциальной составляющей, т.к. его линейная скорость имеет постоянную величину. Однако оно не является равномерным вращательным движением, т.к. в нём изменяется радиус и угловая скорость.

Следовательно:

– Существование поворотного движения с постоянной линейной скоростью, динамику которого характеризует только центростремительная составляющая абсолютного ускорения, опровергает положение классической модели вращательного движения, в соответствии с которым центростремительное ускорение это необходимое и достаточное условие только для равномерного вращательного движения.

– Одновременно это движение опровергает теорему о проекции ускорения на касательную и нормаль к траектории, из которой следует, что при отсутствии тангенциальной составляющей абсолютного ускорения точки на траектории, т.е. при отсутствии проекции абсолютного ускорения на касательную, осуществляется только равномерное вращательное движение с центростремительным ускорением.

IV. В составе классического ускорения Кориолиса такого движения отсутствует одна из его классических составляющих, а именно ускорение, обеспечивающее приращение линейной скорости переносного вращения по абсолютной величине.

Вторая составляющая при этом формально сохраняется, т.к. вектор радиальной скорости продолжает изменяться по направлению. Однако это только формально. Его вращение осуществляется совсем в другую сторону, чем в классической модели явления Кориолиса, т.е. против вращения всей системы. Но это есть не что иное, как признак того, что сила, закручивающая такое вращение, превращается в обычную силу, т.е. сила Кориолиса перестаёт быть фиктивной силой инерции. А мгновенное ускорение такого вращения является центростремительным ускорением второго порядка, т.к. его угловая скорость изменяется неравноускоренно. Следовательно, рассматриваемое поворотное движение противоречит классической модели явления Кориолиса.