Динаміка машин з ідеальними інерціальними рушіями

Анотація

Термін «інерцоід» і його першу конструкцію в 1936 році придумав інженер В.Н. Толчин. Незважаючи на демонстрацію безопорного руху з використанням фізичної моделі, загадка інерцоіда існує майже століття.

Існує кілька теорій що пояснюють рух інерцоіда (або механізмів з інерціальними рушіями). До зазначених теорій відноситься теорія тертя, яка доводить, що рух пристрою відбувається за рахунок різниці коефіцієнтів тертя і коефіцієнтів опору коченню в контакті днища машини з дорогою. У деяких роботах для пояснення фізичної природи зазначеного явища використовують теорію відносності А. Ейнштейна, що часто з наукової точки зору є правомірним.

На наш погляд підхід до дослідження процесу руху інерцоіда повинен відбуватися на основі теорії гравітаційного поля. У теорії відносності А. Ейнштейна відзначається, що прискорено рухомі системи відліку створюють свої гравітаційні поля. Обертові маси створюють свої потенціальні поля, оскільки на них діють доцентрові прискорення. При накладенні поля обертових мас на гравітаційне поле землі і з'являються прискорення, що викликають рух інерцоіда (машини з інерціальним рушієм). Насправді з подібним накладенням потенціальних полів ми постійно стикаємося в повсякденному житті. Наприклад, вплив широти на величину прискорення вільного падіння тіла, що знаходиться над поверхнею землі, пояснюється накладенням гравітаційного поля землі та потенціального поля обертання її навколо своєї осі.

В статті досліджується інерцоід з ідеалізованим рушієм, при якому створюється постійна рушійна (тягова) сила, спрямована в бік руху.

У результаті проведеного дослідження отримано рівняння поступального руху машини з ідеальним інерціальним рушієм, визначено вираз для розрахунку її максимальної швидкості, визначено максимальну необхідну потужність двигуна для руху машини з ідеальним інерціальним рушієм.