Все знакомы с опытами Мандельштама и Папалекси (Толмена и Стюарта). И хотя в сети ни так много подробностей про то как были поставлены эти опыты, из того, что стало достоянием общественности можно сделать вывод - Это самый грязно-поставленный опыт и еще безобразнее вывод и толкование его результатов.
Самое интересное, что попыток (более чем за 100 пришедших лет) повторить опыт при других условиях никто больше не предпринимал, а ведь он являются фундаментом теории электронной природы тока в металлах. На ней держится вся современная электротехника.
Если познакомитесь имеющимся описанием этих опытов, то можно сделать и другие выводы:
1. Электрический ток может возникать в отсутствии внешнего электрического поля (движение электронов в опыте происходит под действием сил инерции)
2. Электрический ток может иметь место не в замкнутой цепи (электрический ток это направленное движение заряженных частиц и не имеет значение, как мы этого добились, и для этого вовсе не является необходимым условием замкнутость цепи)
А теперь простые воображаемые опыты, которые поставить многих в тупик.
Опыт №1
Имеем металлический диск, который раскручиваем. Электроны под действие центробежных сил начинают смещаться к ободу диска. К ободу диска и к его оси подсоединены скользящие контакты. К контактам вольтметр. Наблюдаем разность потенциалов, которая зависит от скорости вращения диска.
Опыт №2
Имеем металлический стержень и катушку, размещенную на стене. К катушке подключен вольтметр. Выстреливаем металлическим стержнем в центр катушки. Стержень от удара о преграду резко тормозится. Под действием сил инерции начинается движение электронов – в стержне появляется электрический ток, который наводит ЭДС в катушке. ЭДС зависит от площади поперечного сечения стержня. Чем больше сечение, тем больше ток.
Чем больше скорость движения (полета) стержня, тем больше ЭДС
а теперь вопросы:
Зачем в своих опытах Мандельштам и Папалекси (Толмен и Стюарт) использовали катушку с большим количеством витков и зачем они замыкали цепь гальванометром? Почему они наблюдали отклонение стрелки гальванометра только в момент торможения катушки? Чем они раскручивали катушку и как тормозили? Почему не учитывали направление силовых линий магнитного поля земли? Как можно было точно рассчитать заряд и массу электрона по дерганью стрелки гальванометра?
В этой теме рассматривается случай, когда силы действуют вдоль оси бруса (осевое растяжение и сжатие). Изучение необходимо начинать с выяснения во о внутренних силовых факторах, действующих в сечениях стержня.
Применение метода сечений позволяет найти величину и направление равнодействующей внутренней (продольной) силы упругости в рассматриваемом сечении. Следует иметь в виду, что в поперечном сечении, перпендикулярном оси стержня, возникают только нормальные напряжения, которые, в силу гипотезы плоских сечений, равномерно распределены в плоскости сечения и определяются по формуле:
,
где N - внутренняя сила, A - площадь поперечного сечения.
Необходимо знать обе формы записи закона Гука, усвоить такие понятия, как модуль упругости при растяжении- сжатии, коэффициент Пуассона. Ознакомиться с методикой испытаний на растяжение, обработки диаграммы растяжения образца из малоуглеродистой стали с её характерными участками. При экспериментальном изучении растяжения и сжатия необходимо усвоить во определения характеристик прочности материала; пределов пропорциональности, упругости, текучести и прочности (временное сопротивление), учесть, что численные их значения условны, так как для их нахождения соответствующие силы делят на первоначальную площадь поперечного сечения испытываемого образца.