《力學分析中不存在的支撐力!》(論文)

2020-11-02 墨顏不雨

桌面上放著一個立方體A,對A的受力分析為:受重力f1(向下),f1給桌面壓力,桌面給A反作用力一一支撐力f2(向上),故A受力Σf=f2-f1=0,A加速度a=Σf/m=0,A所以靜止狀態。

這看非常合理,但經過如下分析卻有不同結果:設A為理想的內部勻物體,自身內應力為均勻狀態。

如果A受重力,則A內任一點都受重力;A受桌面支撐力,則A內每一點都受支撐力,則A內每一點都應是重力與支撐力抵消,所以A內部應該只保有自身內在應力,而不增加額外內應力負擔。

⑴將A平放,在中線開一線性槽,將兩個完全一樣彈簧中間夾一小球放入。由於兩彈簧均勻給小球施加了相反方向力,小球在中線位置,這相當於只受內在應力約束,在所開槽線內小球中心位置垂直槽線畫一直線,標定小球位置。

⑵將A再豎立,讓A做垂直自由落體運動,在下落過程中,A重力產生向下加速度g,A處於失重狀態,故A內部每點都只保有自身內應力,小球在下落過程中只停留在槽的中線位置。

⑶將A放在桌面,線性槽垂直桌面,觀察小球位置,你會發現小球低於中線位置;這說明小球受到重力,向下將彈簧壓縮了;並沒有受到桌面支持力通過彈簧傳遞給小球,讓小球回到中線位置。小球代表A內各點,也就是A靜止桌面,A內除保有自身應力外,增加了重力應力,卻不存在支撐力抵消應力。所以A停在桌面,只受重力,並非還受到桌面支撐力作用,即Σf=-f1≠0。

如果你認為此模型與均勻質A出入太大,可以將A換為膠質立方體,中心位置嵌入一小球,同樣可發現A立於桌面,小球位置偏中心線向下了。這一樣說明A並不存在受桌面支撐力作用。

如果你還認為模型不夠精準,可用軟質疑膠立方體試驗(不再嵌入小球),你同樣可觀察到A在自由落體運動失重狀態,中心距底邊長度L1,A放在桌面後中心距桌面長度L2,L1>L2;說明A在桌面受地球重力f1作用到A,A變形(橫向變長,高度變短)了;如果A受桌面支撐力,則A內各點應只保有自身原有應力,應與自由落體運動狀態一樣才正確。所以A停置於桌面,只受重力f1,Σf=-f1≠0,支撐力根本不存在,是人為臆造出來的。

牛頓力學中作用力與反作用力(牛頓第三定律)是不嚴密的,存在露洞。再舉一例:

一束光射向黑布,設黑布不反射任何光,只吸收光。黑布受光量子光壓作用,黑布受到了力的作用,那麼反作用力是什麼?施加給誰了?光子都被吸收了,反作用力根本不存在受體了,所以這裡反作用力也根本不存在。

並不是要推翻牛頓力學,但牛頓力學只是利用以「力」概念的等效作用建立的量化邏輯性描述體系理論,是存在漏洞的。象支撐力就是為遷就理論模型而臆造出來的,根本不存在。

假如支撐力存在,將A指定為正方鐵塊,桌面四邊改造為魚缸可盛水。①鐵塊放在桌面,則鐵塊受重力f1和桌面支撐力f2作用,Σf=f2-f1=0,處於靜止。②將水注入桌面沒過鐵塊,鐵塊瞬間受到浮力f3,則鐵塊Σf=f2+f3-f1=f3,鐵塊應受浮力離開桌面,因離開而支撐力f2消失,鐵塊又Σf=f3-f1<0又下落到桌面。鐵塊又受到桌面支撐力……。③要麼鐵塊一直處於浮起又跌落桌面,象薛丁格的貓一樣即死又生狀態;要麼鐵塊經歷多次浮沉後支撐力減小達到f2+f3=f1,使Σf=f2+f3-f1=0,又回到平衡。顯然這兩種情況都不合理。所以支撐力不存在,A一直處於Σf=-f1,注入水時,由f3<f1,Σf=f3-f1<0,所以鐵塊靜止於桌面不會因水的浮力而發生動作。(當然A換成木塊,注水初始不會動作,f3<f1,水足夠多當f3≥f1,木塊會飄移著離開桌面浮起。)

力學分析中支撐力是臆造出來的,是為挽救地表靜止物體a=0而要求Σf=0人為添加的。牛頓定律中,不受外力的物體處於靜止或均速運動狀態描述是正確的;但物體合力不為零是可以處於靜止狀態的,地面上靜止的物體就是這樣。但牛頓關於作用力與反作用力的描述是一部分現象等效效果,不是必然存在的等效效果,(也就是存在漏洞)。

一克小隕石進入地球引力場,只是沿地球引發的空間彎曲行進,以習慣觀察等效於「受力」效果;而一克小隕石自身引力場(空間分布場)根本做用不到地球,是不存在作用力與反作用力的;小隕石只是扭曲了地球外圍很小空間分布範圍,達不到地球受反作用力的等效效果。人們常認為地球引力場有一點改變都會引發對地球作用產生力,好象地球到處在場安置了「引力子」隨時報告,但沒有引力子;地球引力場只是地球伴隨空間狀態,可以說引力場沒必要什麼都向地球匯報,只對進入場範圍物體提供作用;只有當進入物體質量足夠大,自帶場與地球引力場可交互關聯時,萬有引力才雙向發生;比如一粒電子划過地球引力場邊緣,立刻就對地球同樣產生了引力,顯然不可能;萬有引力可以不必相互。

再舉個有趣的實驗,一個人上牙下牙互咬(假設兩牙有仇、同時拼命咬對方),上牙受下牙咬而受到一個作用力f,上牙咬下牙又給下牙一個作用力f,上牙又受下牙一個反作用力f,則上牙受力為2f;同理下牙也受力為反向2f。問:明明一個牙使出去的力是f,受力卻是2f呢?這裡作用力與反作用力關係成立嗎?(當然這裡有輕鬆愉快思考物理問題的安排)。

(這當然是寫給獨立思考,想再次通過對基本現象和狀態分析,重建物理基礎的人們,希望能共同思考一些存在問題。)

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