Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

К сведению студентов

Основные понятия физики

Формы и виды энергии

Классификация физических систем

Основная идея системы величин

Таблицы физических величин

Итоги и выводы:

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Заряды физического поля

     Новые единицы величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Новый взгляд на         явления переноса

     Критерии подобия всюду

     Современная революция         в метрологии

Системный подход в экономике

История систематизации
величин и единиц


Необходимость модернизации
обучения физике


Учебно-наглядные пособия


Новости сайта

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Что такое координата состояния формы движения?

СОДЕРЖАНИЕ.
1. История возникновения понятия “координата состояния“.
2. Что понимается под элементарной формой движения в физике.
3. Что первично − элементарная форма движения или ее координата состояния?
4. Сколько существует элементарных форм движения и их координат состояния?

1. История возникновения понятия “координата состояния“.

Термин “координата состояния” ввел в механику два века тому назад Ж.Лагранж. Он обосновал принцип виртуальный работы и выразил этот принцип в виде уравнения, явившегося первой обобщенной записью закона сохранения энергии в механике.

У физической системы может быть несколько разных состояний. В настоящей статье рассматриваются лишь координаты неравновесного состояния системы, то есть координаты состояния различных элементарных форм движения энергоносителей. Каждая элементарная форма движения имеет свою координату состояния. Если в физической системе рассматривается несколько разных элементарных форм движения, то рассматривается столько же разных координат состояния.

2. Что понимается под элементарной формой движения в физике.

Понятие “форма движения” применяется давно и часто в самых разных областях человеческой культуры и науки. Оба слова (“форма” и “движение”) определяются порознь, а совместно они особенно часто применяются в философии. В данной статье будет разъяснено содержание понятия “форма движения” приведен в физике. Чрезвычайно подробный анализ понятия “форма движения” в физике приведен в обзорной статье В.Вейника (2009).

А.Вейник (1968) ввел новое понятие "элементарные формы движения", то есть такие формы движения, которые нельзя свести одну к другой или подменить одну другой, каждая из которых качественно отлична от всех остальных элементарных форм движения. Слово “элементарная” понимается А.Вейником не как бесконечно малая, а как единичная, неделимая. Это понятие, в свою очередь, было введено им в основной постулат развитого им же нового научного направления, названного “энергодинамикой”.

Каждая форма движения у А.Вейника характеризуется физической величиной, названной им зарядом этой формы движения. В статье, посвященной понятию заряд, указано, что этот термин применительно к формам движения является недостаточно определенным. В качестве альтернативы А.Вейник указывал на возможность замены его термином “координата состояния”. Этим термином мы и пользуемся. Приведем примеры координат состояния разных форм движения. Например, линейное перемещение характеризует механическую прямолинейную форму движения, угол поворота - механическую вращательную форму движения, изменение электрического заряда - электрическую форму движения и т.д.

Энергодинамика получила дальнейшее развитие в монографиях В.Эткина (1992, 2008). Правда, В.Эткин (2008) предпочитает говорить о различных процессах, а не о различных формах движения, но он говорит о процессах, происходящих в различных формах движения. Постулат А.Вейника о существовании различных элементарных форм движения получил у В.Эткина название аксиомы различимости процессов. Но это не меняет сути. Использовав учение А.Вейника о различных формах движения, И.Коган (1998) создал систему физических величин, названную им впоследствии в работе (2003) энергодинамической системой физических величин и понятий (ЭСВП).

3. Что первично − элементарная форма движения или ее координата состояния?

При систематизации физических величин сначала устанавливают, какой должна быть координата состояния, а потом она определяет элементарную форму движения и все производные величины, свойственные этой форме движения. В.Эткин (2008) указывает на то, что “энергодинамика отличается тем, что она классифицирует процессы по их последствиям (подчеркнуто нами − И.К.), то есть по особым, феноменологически отличимым и несводимым к другим изменениям состояния, которые они вызывают”. А последствие процесса − это и есть изменение координаты состояния системы или процесса. В.Эткин пишет об этом так: “Принцип классификации процессов по их последствиям предъявляет особые требования к выбору их «координаты», т.е. физической величины, изменение которой является необходимым и достаточным признаком протекания этого процесса. Эти требования состоят в выборе в качестве координаты процесса только такого параметра, который не изменяется при одновременном протекании в тех же точках пространства других, также независимых процессов”.

Одной и той же координате состояния и определяемой ею элементарной форме движения можно присвоить разные названия. Но название – это, в определенной мере, дело вкуса его автора. Гораздо важнее обращать внимание не на название элементарной формы движения или ее координаты состояния, а на содержание самого принципа разделения движения на различные простейшие формы. Большинство критиков энергодинамики А.Вейника (1968) критикуют предложенные им, подчас неудачно, названия форм движения, вместо того чтобы, как советовал Козьма Прутков, смотреть в корень, то есть в предложенный А.Вейником принцип разделения в физике движения на элементарные формы.

Применение понятия “элементарная форма движения“ оказалось весьма продуктивной методикой при решении проблемы систематизации физических величин.

4. Сколько существует элементарных форм движения и их координат состояния?

Форм движения столько, сколько выбрано разных координат состояния. А координатой состояния может стать почти любая физическая величина. При систематизации физических величин рассматривается также обобщенная физическая система с обобщенной координатой состояния, которая обозначается символом q.

Следует иметь в виду, что многообразие форм движения возникает только в нашем сознании. Оно продиктовано восприятием окружающего нас мира через наши органы чувств и ограничено чувствительностью этих органов, чувствительностью измерительных средств и, в какой-то степени, человеческой интуицией. На практике при анализе процессов, происходящих в системах, мы обращаем внимание на какую-то одну, максимум, на две-три координаты состояния физической системы, которые в данный момент представляются для нас наиболее важными, а изменениями остальных координат состояния пренебрегаем.

Если нас, например, интересует изменение такой координаты состояния, как электрический ток в воздушном проводе (электрическая форма движения), то мы не станем обращать внимание на то, болтается ли этот провод под влиянием ветра (механическая форма движения). Максимум того, что сможет нас заинтересовать дополнительно, так это влияние еще одной координаты состояния (температуры воздуха) на электрическое сопротивление провода (это уже тепловая форма движения).

Ясно, что в принципе физическая система может быть охарактеризована любым количеством координат состояния, что соответствует любому количеству элементарных форм движения.

Литература

1.Вейник А.И., 1968, Термодинамика. 3-е изд. – Минск, Вышейшая школа, 464 с.
2. Вейник В.А., 2009, Движение, формы движения материи, энергия. – URL http://www.veinik.ru/science/phil/article/831.html
3. Коган И.Ш., 1998, О возможном принципе систематизации физических величин. – “Законодательная и прикладная метрология”, 5, с.с. 30-43.
4. Коган И.Ш., 2003, Пути решения проблемы систематизации физических величин. – URL http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7073.html
5. Эткин В.А., 1992, Основы энергодинамики. – Тольятти, ТПИ.
6. Эткин В.А., 2008, Энергодинамика (синтез теорий переноса и преобразования энергии). – СПб.: Наука, 409 с.


© И. Коган Дата первой публикации 01.03.2008
Дата последнего обновления 14.10.2014

Оглавление раздела Предыдущая Следующая