Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Страницы: 1 2 3 4 След.
RSS
Машиногенезис, это подход в осуществлении перехода от физики явления к практическому его применению в технических устройствах. Физика, как и всякая наука, это опытная наука, где все законы вытекают из опыта, практики или извлекаются с помощью опыта, эксперимента.
В Машиногеномии базовый Бимодуль технического объекта представляется на уровне внешних, предметных признаков функциональной пары частей, обладающих противоположными качествами одного рода.Схематизация физического явления с помощью элементарных неделимых носителей качеств его частей всегда объективно и истинно отражает механизм протекания изучаемого физического явления. Следовательно, схематизация любого обнаруженного физического явления необходима и предназначена не только для его изучения, но и для формулирования подходов синтеза частей при создании исходного, базового Бимодуля нового технического объекта.  Например. Элементарным магнитом является круговой виток тока, с одной стороны плоскости которого формируется северный, а с другого — южный полюс магнетизма. Форма магнитного поля вокруг движущегося элементарного электрического заряда имеет вид бесконечно тонкого диска. Магнитные силовые линии у такого магнитного поля не имеют ни начала, ни конца, а только направление. Следовательно, эллипсоидная форма элементарного магнитного поля с полюсными областями у кругового тока есть качество магнита, а дисковая форма кругового магнитного поля без начала и конца — качество проводника. Плоскость кругового магнитного поля каждого электрона, встречая на своём пути магнитные силовые линии, образованные круговыми токами, стремится повернуться перпендикулярно им.  Так пара одинаковых носителей противоположных качеств одного рода, составляющих функциональную пару физического явления, дала старт зарождению генераторов электрического тока, электрических машин.  :)
Изменено: Владимир - 22.03.2014 19:17:13
Цитата
Владимир пишет:
Форма магнитного поля вокруг движущегося элементарного электрического заряда имеет вид бесконечно тонкого диска.
А как компас стоящий не перпендикулярно этому диску взаимодействует с ним?
Нельзя объяснить непонятное еще более непонятным
Скажу возможно сложно.  :) Основой выгодного соотношения положительного и отрицательного в явлении является такое относительное движение материальных единиц зарядов, когда перпендикуляр к плоскости вращения первой материальной единицы пересекает направление движения второй материальной единицы на исчезающем расстоянии от этой плоскости. Плоскость кругового магнитного поля стремится занять положение параллельное плоскости тока циркулирующего по кругу. Если циркулирующий по кругу ток (например, в постоянных магнитах) нам даётся практически бесплатно. То, для получения кругового магнитного поля вокруг заряда нам необходимо приложить усилия, задав ему тем или иным способом поступательное движение. Механическое движение заряда ценно тем, что стопорит поворот плоскости кругового магнитного поля, поэтому заряду остаётся лишь возможность  сдвинуться с траектории движения. В движущемся проводниковом канале заряд имеет одну свободу - сместиться в один из его концов.  Разность потенциалов зарядов в противоположных областях проводникового канала обладает практической ценностью и пригодна для получения электрического тока в проводниках внешней цепи. Катодные лучи не заключены в такой проводниковый канал и свободно движутся к аноду, в результате, такой поток электронов в магнитном поле испытывает только смещение, которое не может привести к образованию электрической разности потенциалов, однако оно является физической основой электроники. Явление раздвижения элементарных носителей электрических зарядов есть физическая основа принципа генерации электрической энергии. Если первой материальной единице, элементарный носитель электрического заряда которой вращается по кругу, сообщить движение относительно второй материальной единицы, то в точке их взаимодействия элементарный носитель электрического заряда второй материальной единицы приобретает такое же движение вслед за движущейся плоскостью вращения первой материальной единицы. Это явление есть физическая основа принципа получения механической энергии.  Если элементарному носителю электрического заряда первой материальной единицы сообщить с определённой частотой колебания относительно точки равновесия, то элементарный носитель электрического заряда второй материальной единицы приобретает такие же колебания относительно точки равновесия. Это явление есть физическая основа радио. Первая материальная единица функционального Бимодуля электромагнитной индукции (вращающийся по кругу элементарный носитель электрического заряда) имеет природное воплощение в виде природных магнитных материалов, а также искусственное — в виде электромагнитов. Это упорядоченное множество вращающихся по кругу элементарных носителей электрических зарядов интегрированных в единое целое. Наиболее распространённой материальной формой проводника является твёрдое проводящее вещество или металлы.Да вы и сами это всё знаете. Тема же о том, как из таких элементарных частей физического явления зарождаются машины.  :)
Ещё пример элементарной схематизации физического явления для Машиногенезиса.. В газе его материальные единицы имеют парное взаимодействие при столкновениях. Молекулы одинаковые, но взаимодействуют противоположными качествами, приводящими к образованию сил притягивания и отталкивания в пределах радиуса действия.  Притягивание приводит к уменьшению давления, а отталкивание –  препятствует безграничному сжатию газа (действие Ван – дер – Ваальсовых сил). Внутренняя энергия реального газа растёт при уменьшении расстояния между материальными единицами газа за счёт роста уровня потенциальной энергии между ними. Давление на стенку сосуда с газом определяется импульсом, передаваемым материальной единицей газа, за единицу времени о единицу площади стенки сосуда. Потенциальную энергию можно запасать, уменьшая радиус межмолекулярного взаимодействия,  и, затем, возвращать, превращая её в кинетическую энергию движения подвижной стенки.  Это есть физическая основа тепловых и пневматических машин.  Одна материальная единица газа упирается в неподвижную стенку сосуда, другая - в подвижную стенку, сообщая ей ускоренное движение.  :)
Зарождение и развитие технических объектов можно разделить на два этапа. Вначале это развитие понятий об обнаруженном физическом явлении, затем следует собственно само физическое развитие зародыша  образованного по образу и подобию схемы физического явления (простого Бимодуля) до сложной технической системы. Развиваются в первую очередь те части простого  Бимодуля, которые имеют для этого технические, технологические и интеллектуальные возможности, обусловленные потребностью в развитии образованного Бимодуля.Триада возможностей и технологическая потребность в развитии образуют готовность данного технического воплощения схемы физического явления  аккумулировать все качественные изменения необходимые для её преобразования в полноценную техническую систему.Материализация элементарных частей простого Бимодуля это процесс их развёртывания до предметного, телесного состояния. Как любое физическое тело составлено из бесчисленного количества материальных единиц, так и части базового Бимодуля формируют из множеств элементарных материальных единиц, образующих функциональный Бимодуль физического явления. Одно множество одних материальных единиц особым образом соединяется с множеством других материальных единиц, которые вместе повторяют и обеспечивают принцип или механизм протекания обнаруженного физического явления. Следовательно, процесс создания базового Бимодуля любого объекта техники основан на принципе интегрирования элементарных материальных единиц, которые являются носителями противоположных качеств одного рода, в те телесные свойства частей, которые обеспечивают при взаимодействии протекание исходного физического явления. :)
Энергетическая структура
схематизированного явления


Основным техническим приёмом для получения полезной работы является приведение в действие процессов имеющих избыток и недостаток определённой материальной субстанции, а, значит, соответствующее стремление к равновесию. Приведённое в действие стремление к равновесию характеризуется движением выбранной субстанции от избытка к недостатку. Тратя менее ценное, как, например, движение ионов, приобретается более ценное — движение электронов или электрический ток. Следовательно, всякое полезное движение материальных единиц сопровождается обязательным обратным движением замещаемых материальных единиц и, тем самым, сохраняется баланс обоих движений.  :)
Для примера рассмотрим простое и известное явление коагуляции (укрупнения) свободной капельной влаги: две мельчайшие капли влаги, сближаясь, оказываются в поле действия собственных молекулярных сил, сливаются в одну крупную каплю влаги. Функциональный Бимодуль этого физического явления представляет собой две молекулы влаги, взаимодействующие друг с другом противоположными качествами одного рода. Для воспроизведения явления тратится энергия. Эта энергия способствует сближению молекул влаги. На перемещение от положения равновесия на расстояние действия сил молекулярного притяжения тратится дешёвая,не представляющая ценности, энергия. Наиболее распространённой является внешняя тепловая энергия или энергия броуновского движения. Сближение под действием внешней тепловой энергии исключительно случайное и требует длительного времени. Технологически наиболее простой и эффективной является механическая энергия. Сообщая молекулам воды тем или иным способом движение навстречу друг другу, осуществляют предсказуемое их слияние. Кинетические энергии молекул взаимно компенсируются и обращаются в потенциальную энергию удвоения массы образованной капли влаги. Такая капля в поле действия сил тяготения приобретает движение к Земле и, тем самым, покидает рассматриваемое пространство. Это качество явления имеет практическое, целевое назначение. Потребность в удалении свободной капельной влаги из воздушных сред имеется в системах, где необходимо искусственная подготовка сбалансированных воздушных потоков. В частности, это необходимо в системах кондиционирования на летательных аппаратах. Забортный воздух, используемый для кондиционирования, содержит значительное количество свободной капельной влаги опасной для оборудования летательного аппарата. Устройства, содержащие в базовом Бимодуле механизм коагуляции свободной капельной влаги, обеспечивают наиболее эффективное её удаление из воздушных потоков и называются инерционными влагоотделителями или механическими сепараторами влаги. :)
Усложнение означает строго последовательное развитие, эстафетный принцип преобразования материи и то, что сложным формам предшествуют всегда менее сложные (Коновалов Л. И.). Строительным кирпичиком живого является клетка. В технике этому соответствует функциональный Бимодуль физического явления или эффекта, составленный из неделимых материальных единиц имеющих противоположные качества одного рода. Техника это совокупность рукотворных искусственных материальных Бимодулей, предназначенных для целей удовлетворения насущных потребностей человека. Всё остальное это увлекательные художественные вымыслы фантастов. Каждая схематизированная форма физического явления это объект происхождения технических устройств, которые необходимо материализовать искусственным путём из материальных единиц одного вида. Раствор электролита это овеществление жидкого проводника. Тогда как  вращающийся по кругу элементарный носитель электрического заряда имеет природное воплощение в виде природных магнитных материалов, а также искусственное — в виде электромагнитов. Вертикально направленное магнитное поле смещает траекторию движения ионов электролита перпендикулярно к радиусу, и вся жидкость начинает двигаться в том же направлении. Ионы раствора составляют небольшую часть от общего количества молекул раствора. И именно на движущиеся под действием приложенного потенциала электрического поля ионы действует магнитное поле. Остальная масса нейтральных молекул раствора приходит в круговое движение благодаря столкновениям со смещающимися ионами. Движущиеся ионы подталкивают нейтральные молекулы по направлению своего движения. Это физическое явление объясняется существованием сил трения между движущими ионами и нейтральными молекулами жидкости. Благодаря силам трения обеспечивается действие магнитного поля на весь объём жидкого проводника. Аналогичные силы трения обнаруживаются между движущимися электронами и атомами металла проводника Электроны сталкиваются с атомами кристаллической решётки металла, подталкивая их в направлении своего смещения. Явление трения позволяет обеспечить действие магнитного поля на весь объём металла проводника и поэтому он весь получает множество смещений, наблюдаемое как непрерывное движение. Следовательно, с помощью сил Лоренца можно действие магнитного поля перенести на всё вещество проводника и придать ему механическое движение. Явление электромагнитной индукции и явление внутреннего трения составляют основу для зарождения устройств электродвигателей.  :)
Одни материальные единицы содержат источник действующих сил, другие  - только силы сопротивления против сил стремящихся изменить их исходное состояние. Предмет, упав на землю, сам собой не поднимется. Подъём нужно оплатить, и для этого необходим действительный расход чего-то равноценного, например, понижение уровня воды,  сжигание топлива или химическое изменение в гальваническом элементе. Даром, без всяких изменений вовне, невозможно что-либо сдвинуть с места. Поэтому в работе машин и механизмов заложен принцип эквивалентности: подъём одного груза производится за счёт опускания другого (Галилео Галилей). Всякий механизм особым образом связывает два физических явления: одно происходит за счёт другого, и как бы мы не меняли устройство механизма, не может случиться того, что кроме ожидаемого явления появится нечто новое, получаемое даром (первый принцип термодинамики). Тратится дешёвое, чтобы приобрести ценное. Ценные виды энергии характеризуются упорядоченным движением её носителей, тогда как  дешёвые виды энергии - неупорядоченным. «Если нет надежды на какую-либо выгоду, то напрасно затрачивать труд на создание машин» (Галилео Галилей). :)
Процесс создания базового Бимодуля любого объекта техники основан на принципе интегрирования элементарных материальных единиц, являющихся носителями противоположных качеств одного рода, в те телесные свойства частей, которые обеспечивают при взаимодействии протекание исходного физического явления. Только новое соотношение положительных и отрицательных качеств у схематизированного явления достойно развёртыванию до предметного, телесного состояния в виде базового Бимодуля технического устройства. Материальное развёртывание это не простое наращивание массы материальных единиц, составляющих функциональный Бимодуль схематизированного явления,  а обеспечение устройством производства максимальной пользы. :)
Страницы: 1 2 3 4 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Машиногенезис


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее