Бесплатный фрагмент - Число Пи — внутренняя константа равновесия динамических систем

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время накоплен большой объем знаний о состояниях динамических систем. Эти знания помогают понять многие реальные процессы, происходящие в природе, помогают прогнозировать возможные изменения течения этих процессов, которые оказывают серьезное влияние на жизнь человека, его здоровье, уклад жизни. Но не всегда человек, как сложная динамическая система, способен сохранить равновесное состояние под влиянием таких изменений, не всегда способен восстановить свои адаптационные возможности.

В промышленности при производстве различных машин и аппаратов также стоит вопрос о рационализации взаимодействий для корректной работы как внутри машины или механизма, так взаимодействия механизма с внешней средой. Особенно это актуально при взаимодействиях в средах высокой реактивности (воздушная среда, организм человека и т.п.)

Предлагаемая к рассмотрению теория является своего рода объединяющим элементом для разрозненного множества огромного количества имеющегося эмпирического знания.

При разработке этой теории стояла задача отойти от традиционно сложного математического подхода с использованием сложных формул и вычислений, поскольку в природе все изменения происходят без применения этих формул, по неким простым механизмам. Поэтому эта попытка выявления и описания выявленных механизмов взаимодействий в динамических системах осуществлена путем применения базовых физических и математических законов. И, тем не менее, несмотря на кажущуюся простоту, эта теория отвечает на массу вопросов, которые до этого времени были без ответа.

1. ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ. ЕЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В качестве математической модели для целей исследования выбираем динамическую систему (далее — ДС) из восьми элементов в форме куба (рис.1.).

Выбранная модель ДС удовлетворяет следующим требованиям:

1. ДС система объемна.

2. ДС имеет четко определенные границы.

3. ДС находится в устойчивом равновесии (сохраняет свою внешнюю форму и внутреннюю структуру).

4. Равновесие ДС удерживается за счет исключительно сил взаимодействия.

5. Все деформации ДС являются абсолютно упругими.

6. Все элементы ДС равнозначны между собой.

7. Все элементы неделимы (изменения структуры элементов во внимание не принимаются для целей настоящего исследования).

8. Все элементы ДС взаимодействуют между собой в целом, и соседние элементы взаимодействуют между собой в частности.

9. Большая часть элементов взаимодействует между собой по равнодействующим сил. Т.е силовые взаимодействия между элементами осуществляются под прямым углом.

10. ДС обладает низкой вариативностью путей нивелирования изменений внутреннего равновесия под воздействием внешних сил.

Все перечисленные характеристики выбранной для исследования ДС позволяют с наибольшей вероятностью определить порядок действующих внутри ДС силовых соотношений как отвечающих на силовые соотношения, действующие извне, т.к. определение порядка действующих внешних силовых отношений не всегда возможно.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРЯДКА БАЗОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ДС

В связи с тем, что равнодействующие сил в выбранной модели не равны нулю, можно говорить о том, что элементы ДС являются подвижными. Поэтому выделим базовые взаимодействия ДС, поддерживающие состояние равновесия ДС. По условию все базовые взаимодействия в ДС осуществляются по равнодействующим сил и равны между собой, поэтому отобразим их на схеме (рис.2) фрагментарно