ДИНАМИЧЕСКИЙ ГРАВИТОМЕТР

Название: Динамический гравитометр.(
Область техники к которой относится полезная модель:
Динамический гравитометр предназначен для косвенного измерения скорости распространения гравитационного взаимодействия источника тяготения, в поле которого помещён данный прибор. Уровень техники: Динамический гравитометр по своему назначению и способу измерения скорости распространения гравитационного взаимодействия аналогов не имеет.
В науке известны опыты по созданию гравитационных антенн, основаных на попытках регистрации гравитационного излучения от астрофизических катастроф. Например, при вспышке сверхновой звезды, столкновении пульсаров, энергия, уносимая гравитационным излучением, может составлять сотые доли от полной энергии звезды. Гравитационная волна должна вызывать в направлении, перпендикулярном её распространению, относительные смещения свободных пробных масс и переменные механические натяжения в протяжённых телах.Для регистрации в одних типах антенн применяются лазерные интерферометры, в других - криогенная электроника.(Физический энциклопедический словарь - М.: Советская энциклопедия 1983 ст.137).
Следует отметить, что приведённые гравитационные антенны предназначены для регистрации гравитационных излучений от далёких
астрофизических катастроф, а проводить измерение скорости .
ространения гравитационного взаимодействия собствфнОо стЪчника тяготения они не могут.
Сущность полезной модели: Проведём мысленный опыт.
На фиг.1.изображена линейка. Вдоль линейки, параллельно, проходит траектория движения всепроникающей элементарной частицы, показанная штриховой линией. В состоянии покоя линейки, по признакам параллельности прямых, линейка и элементарная частица никогда не пересекутся.
. g .{ :S: v2-: :- 7У / v   -
А  М
не рисунка. При этом будем соблюдать обязательное условие - движение линейки должно быть перпендикулярным траектории частицы, чтобы параллельность плоскостей соблюдалась. С точки зрения наблюдателя находящегося на линейке, движение частицы уже не будет параллельным, но игнорируем его мнение и проследим дальше. Хотя линии плоскостей траектории и линейки параллельны, смыкание между ними произойдёт неизбежно. Предположим, что частица в момент смыкания находилась в точке А своего движения по траектории. Далее линейка продолжит своё движение, а частица своё. Путь частицы уже будет проходить внутри линейки. Пока линейка будет пересекать траекторию, частица, внутри линейки, успеет пройти некоторое расстояние. Линейка преодолев траекторию сойдёт с неё, оставаясь по прежнему параллельной, как показано на правой половине рисунка. В момент, когда произойдёт розмыкание траектории и линейки, частица уже будет находиться в точке В,после чего продолжит своё движение по прежней траектории, но уже вне линейки. Для того чтобы определить траекторию движения частицы внутри линейки, достаточно соеденить между собой точки А и В.
Проникающая частица, двигаясь внутри линейки и встречая на своём пути атомы, передавала им свой импульс именно в этом направлении, что уже не является перпендикулярным к направлению движения линейки, а образующий острый угол будет зависим как от скорости движения линейки, так и от скорости движения частицы.
Возмём тело двигающееся горизонтально в поле тяготения. Траектория движения тела перпендикулярна направлению действия поля тяготения. Если тяготение имеет скорость распространения, то подобно проведённому мысленному опыту с линейкой, сила тяготения действующая на тело, не может быть перпендикулярной этому движению, а будет направлена по вектору сближения, образованному соотношением линейной скорости тела и скорости распространения тяготения, как показано на фиг.2.,где вектор з - линейная скорость ));
вектор j - скорость распространения тяготения 2 У; вектор С - является вектором сближения между тяготением и движением  ; вектор CD -сила тяготения С/- действующая на тело, направленная по вектору сближения; вектор Св -прямоугольная проекция этой силы  на вектор линейной скорости, вызывающая горизонтальное ускорение. Вектор CD действует на тело под углом  к направлению его движения. Если перевести силы  и /т в ускорения 9 и «г получится зависимость:
1. «г     где CLr - горизонтальное ускорение;
Q -ускорение свободного падения на данной точке;
Рассмотрим способ вычисления горизонтального ускорения и скорости распространения тяготения.
Треугольник ГВО прямоугольный, потому как образован от прямоугольной проекции вектора С.О . Соотношение векторов  также прямоугольное, по условиям движения тела. Треугольники  и CBf являются подобными. Следовательно вектор fB так относится к вектору (Ю , как вектор С« к вектору С . При этом вектор ( является вектором сближения и определяется по теореме Пифагора. Следовательно это отношение есть выражение:
j5: -::  -.
где  23 -есть вектор сближения С(. Отношение JjT можно заменить на 2, поскольку оно такое же. Откуда линейное ускорение:  г 3. аг  J ;. -; Согласно формулы 1: г- :: CjO
iODiim& 3. C
5  -  о. V 2/r  «и - -;:Г
CLr Из него скорость распространения фагора :
- г--Ш
Формула 3 показывает, что тело, не смотря на кажущуюся уравновешенность, испытывает горизонтальное ускорение, направленное в сторону его движения, прямопропорциональное произведению ускорения свободного падения в данной точке на горизонтальную скорость и обратнопропорциональное скорости сближения с тяготением.
Одним из самых удобных примеров горизонтального движения в поле тяготения, является волчок.
Непроцессирующая ось волчка, должна быть направленна в центр тяготения. Вращающиеся алименты волчка, в этом случае, как не удаляются, так и не приближаются к центру тяготения. Следовательно вектор линейной скорости этого движения перпендикулярен вектору распространения тяготения. Соотношение этих векторов подходит к векторной диаграмме фиг.2.,а линейное ускорение действующее на волчок, можно определить по формуле 3.
Следует отметить, что скорость распространения тяготения, хотя и перпендикулярна линейной скорости вращения волчка, но как в опыте с линейкой, показаном выше, сила тяготения действующая на волчок будет направлена по вектору сближения тяготения и линейной скорости, а следовательно не совпадет с осью волчка, которая по условиям направлена в центр тяготения.
Предположим, что силы трения или какого-либо иного воздействия равны нулю. Возьмём длину окружности волчка один метр и сообщим волчку вращение с частотой 18000 оборотов в минуту. Это будет соответствовать линейной скорости 300 метров в секунду. На волчок действует сила тяготения Г/эквивалентная ускорению свободного паciocn iтяготения находим по теореме Пидения( 9,81м/сек. Предположим, что скорость распространения тяготения (г) 300 ОООкм/сек.
Подставим эти данные в формулу 3 и получим линейное ускорение волчка:
7. CLr  ,o9f г-т--;f , 0,
,3
Тоесть,путь пройденый точкой на периметре волчка увеличится на 1мм за 14,27843 секунды, по сравнению с равномерным движением. Если скорость распространения тяготения больше 300 000, то ускорение будет меньше чем 0,00981мм/сек, и наоборот скорость тяготения меньше 300000, будет соответствовать большему чем 0,00981мм/сек линейному ускорению волчка.
Но следует отметить, что как таковой вращающийся волчок, по техническим причинам не подходит для проведения измерений, поскольку при их проведении возникает двойственная ситуация, которая может привести к такому же двойственному толкованию полученного результата. При вращении волчка возникает не только сила линейного ускорения, но и сила трения направленная навстречу этому ускорению. В этом случае равномерное вращение волчка можно толковать, как отсутствие силы трения и отсутствие силы ускорения, а можно и как равенство силы трения и силы ускорения. Также показатель наличия ускорения может быть занижен из-за неучтённого трения (торможения неизвестного происхождения). Всвязи с этим предлагается механический прибор компенсирующий этот недостаток, который можно назвать динамическим гравитометром.
Перечень фигур чертежей и иных материалов:
$иг.1. Мысленный опыт с линейкой и всепроникающей элементарной частицей.
iGCII I  5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели:
Для проведения измерений необходимо взять вращающееся основание нереагирующее на внешние воздействия. Это будет полый ротор 3 (см.фиг.3.) имеющий жёсткое соединение 2 с электроприводом 1, обладающим абсолютно жёсткой электромеханической характеристикой, которая позволит приводу как преодолевать трение, так и поглощать ускорения если таковые возникнут, оставляя частоту вращения неизменной на протяжении какого угодно времени.(М.Г.Чиликин. А.С.Сандлер. Общий курс электропривода.- М.:Энергоиздат 1981.ст.89.) В этом случае можно гарантировать, что вращение ротора является равномерным, независящим ни от каких внешних воздействий.
В полость ротора устанавливается диск 4, ось вращения которого, должна точно совпадать с осью вращения ротора и быть направленной в центр тяготения. Трение диска (опоры диска в подшипниковом узле 9) должно быть максимально уменьшено, вплоть до полной его ликвидации. Из полости ротора следует откачать воздух и при необходимости принять меры к экранированию диска от внешних полей. Полость ротора закрыта прозрачной сферой наблюдения 5, назначение которой- изоляция полости от внешней среды.
Данный прибор должен быть снабжён устройством для получения стробоскопического эффекта.(неподвижное наблюдение ротора, при его быстром вращении). В данном случае для этого на роторе установленно плоское зеркало 7, которое вращается вместе с ним. Неподвижный точечный источник света 8 посылает луч в сторону зеркала 7, который отражаясь от него попадает на рассеивающее зеркало 6, от которого и освещается сфера наблюдения. Поскольку луч света от источника во время вращения попадает на неподвижное зеркало б только в одном положении ротора, то ротор будет виден неподвижным при любой его частоте вращения.
WIM
ротор должен иметь механическое сцепление с диском, обеспечивающее одновременное вращение диска и ротора. Это достигается за счёт непосредственного контакта плоскостей диска и ротора (на рисунке не показано). Для разъединения сцепления, внешним источником питания запитывается электромагнит 11, который через толкатель 10 должен приподнять подшипниковый узел 9 вместе с установленным на нём диском, что обеспечивает разъединение плоскостей сцепления.
Для снятия показаний на периметре ротора должна быть нанесена шкала длины окружности, а против неё на диске стрелка отсчёта, положение которой относительно шкалы, должно наблюдаться через сферу 5.
Принцип работы следующий:
Привод 1, через жёсткое соединение 2, приводит во вращение ротор 3 вместе с диском 4, находящимся в сцеплении с ротором. Достигнув требуемой частоты, ускорение вращения прекращается заняв абсолютно жёсткую характеристику. В это время сцепление ротора с диском разъединяется включением электромагнита И. Диск приподнимается над ротором. Благодаря стробоскопическому эффекту, ротор и диск должны быть видны неподвижными. После этого частоту вращения ротора следует незначительно увеличить(О,5об/мин). Вращение диска при этом останется неизменным. Поскольку ротор благодаря зеркалу 7 виден постоянно неподвижным, то будет наблюдаться движение диска в сторону противоположную вращения ротора. Ротор, в своём вращении, опережает диск и сила трения между ними (если она есть в подшипниковом узле) направлена на ускорение диска, тоесть в одном направлении с силой линейного ускорения тяготения. Достигнув одинаковой частоты вращения с ротором, диск, на фоне ротора, остановится и в случае преобладания силы линейного ускорения над трением, начнёт своё движение на опережение частоты вращения ротора, тоесть в обратном направлении по стробоскопическому эффекту.
clCCj} 7.
Так, не меняя направление вращения, благодаря стробоскопическому эффекту, можно наблюдать два наглядных движения диска в противоположных направлениях, ускорения которых можно измерить и по их разнице вычислить величину трения для внесения поправки. Следует заметить, что если диск догнав ротор остановится без дальнейшего движения, то это означает, что сила трения ещё достаточно велика и её надо уменьшить. Кроме этого можно провести сравнительный анализ путём уменьшения частоты вращения ротора на первоначальную величину (0,5об/мин). В этом случае трение диска в подшипниковом узле будет направлено навстречу линейному ускорению тяготения. Измерение ускорения диска во время увеличения частоты вращения ротора на 0,5об/мин и измерение торможения диска после снижения частоты вращения ротора на 0,5об/мин, также позволяет провести сравнение, а по нему вычисление силы трения и линейного ускорения тяготения.
Но предположим, что трение равно нулю. Тогда при наличии линейного ускорения силой тяготения, ускорение диска будет иметь постоянную величину во всех случаях. А при отсутствии линейного ускорения или при очень малой его величине, отставание диска от ротора останется неизменным на протяжении длительного времени. При этом скорость распространения тяготения можно будет измерить даже если она будет на два порядка больше скорости света.
Механическое крепление диска в подшипниковом узле обеспечивает постоянную ориентацию оси вращения диска на центр тяготения и исключает её дизориентацию гироскопическим эффектом из-за вращения Земли вокруг своей оси. Это окажет дополнительную нагрузку на увеличение силы трения и при значительной её величине, опыт можно проделать на полюсе Земли.
Следует отметить, что при использовании электростатического или электромагнитного поля, для подвешивания диска с целью ликвидации трения, не только лишит диск защиты от дизориентации, но и нарушит чистоту измерения, ввиду того, что на диск будет оказывать
воздействие и поле тяготения, и поле иного рода (электростатическое, электромагнитное) имеющее противоположный знак направления силового взаимодействия, что должно быть исключено.
Зная данные гравитационного линейного ускорения, измеренные на данном динамическом гравитометре и подставляя их в формулу 6 можно вычислить скорость распространения гравитационного взаимодействия источника тяготения в поле которого помещён данный прибор.
На теоритическое обоснование эффекта гравитационного линейного ускорения, заложеного в принципе действия динамического гравитометра, подана заявка на научное открытие под названием: Эффект изменения направления силы тяготения, действующей на тело, имеющее горизонтальное перемещение в поле тяготения в Российскую академию естественных наук. Международную Ассоциацию авторов научных открытий.