Сведение силы Жуковского к силе Лоренца
Попробуем теперь формально свести силу Лоренца и силу Жуковского друг к другу, пользуясь полученными данными.
Действие со стороны некоторой среды на тело, обтекаемое потоком, описывается теоремой Жуковского. Если моделировать заряд твердым вращающимся телом с профилем скоростей его поверхности u и движущимся относительно некоторой среды со скоростью v, можно записать выражение:
Для каждого малого объема будет верно:
Запишем плотность силы:
Скорость среды относительно поверхности тела равна скорости поверхности тела относительно среды с обратным знаком. Потому можем записать:
Запишем плотность силы Бернулли:
Воспользуемся математическим тождеством:
Первое слагаемое правой части — сила Жуковского, действующая вращающееся тело, движущееся в среде со скоростью v в соответствии с (4). Второе слагаемое — часть плотности силы Бернулли, не связанная с движением тела. Если умножить (5) на объем, получим выражение для силы:
Рассчитать силу Лоренца можно по следующей формуле:
Поскольку магнитная индукция и напряжённость электрического поля исторически вводятся через действие на заряд, который имеет сложную модель, введём некоторый коэффициент пропорциональности 1/k, связывающий электромагнитные и механические величины.
Тогда если принять:
можем записать:
Приравняем (6) и (7):
Получены механические аналогии в макромире для силовых взаимодействий микромира.
Из приведённого вывода формулы силы Лоренца через механику эфира не следует какой-либо конкретной механической модели взаимодействий, но фундаментальность используемых принципов, таких как закон сохранения энергии и количества движения и отсутствие каких-либо существенных допущений позволяют уверенно говорить о высокой степени универсальности полученных выражений для широкого спектра разных механических моделей.
физика
наука
эфир
эфиродинамика
модель
сила лоренца
сила жуковского
математика
закон