Святослав федоров: небо — это высшая степень свободы. Это остановка мысленного диалога… Потому, что только когда мы останавливаем болтовню ума, мы начинаем слышать голос своей Души…

НЕБО - ЭТО ВЫСШАЯ СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ

К онечно же, гены жизни попали на нашу планету из космоса. Иначе трудно объяснить, почему, едва встав на ноги, люди начали конструировать крылья и попытались взлететь.
Шестнадцатилетним мальчишкой я поступил в 1943 году в Ереванскую артиллерийскую спецшколу. Целый год изучал орудия, тренировался в стрельбе из 72-го калибра, но... Все это не волновало душу. Мечтал только о судьбе летчика-истребителя. И мне повезло. Мой дядя вернулся с фронта и стал начальником Управления военных учебных заведений Северо-Кавказского округа в Ростове-на-Дону. Я написал рапорт, и через пару месяцев меня действительно перевели в Ростовскую 10-ю спецшколу ВВС.
Мои новые товарищи оказались совершенно не такими людьми, как курсанты-артиллеристы. Начальник летной школы Ганишек, замечательный человек, по-моему, и отбирал только романтиков. Мечты о будущих полетах, новых самолетах создавали необычную атмосферу товарищества и всеобщей дружбы.
Несчастный случай с потерей стопы поставил точку в моей летной подготовке. Правда, когда лежал в госпитале, прочитал «Повесть о настоящем человеке» и тоже мечтал, что пустят в полеты с протезом: ведь у Маресьева не было двух стоп, а у меня - всего одной...
Но моей профессией стала медицина. Она тоже оказалась для меня вполне романтичной. Изобретательство ведь - захватывающая душу вещь. Искусственные хрусталики, исправление любой близорукости и дальнозоркости, новые методы лечения глаукомы, лазеры для лечения многих заболеваний - все это напоминало мне то полетное настроение. Хирургу, как и летчику, надо принимать быстрые решения. И, как и летчику, хотелось избавиться от старого и часто ненужного контроля «с земли».
В 1986 году удалось уйти от обстрелов командной системы. Свобода в труде напоминала свободный полет летчика, а штурвал наконец оказался в наших руках.
Конечно же, как только появилась возможность, мы вложили большие средства, заработанные нами, не только в медицинскую технику, но и в малую авиацию. Купили вертолет, ангар, радиостанцию, бензозаправщик, построили взлетную полосу.
Какое счастье - через 52 года снова сесть за штурвал! Это была «Авиатика 890У». Шестьдесят-семьдесят метров пробега - и взлет. Как все красиво с высоты, как прекрасно человеку с крыльями! Он побеждает гравитацию, которая всех и всегда тянет вниз. Какое счастье - пронзить кучевое облако и зависнуть над зелеными полями и серебряными реками! После этого я утверждаю, что экология зрения важнее даже наших бесконечных социальных бед. Может быть, именно глаза так тянут нас вверх.
Мне исполнилось 70 лет, и мои друзья подарили мне моноплан ЯК-18Т. Почти новый, нужно лишь поправить шасси.
Теперь не проблема летать в наш филиал даже за 600-800 км.

Свобода человека - это, конечно, и экономическое его благополучие, и безопасность его жизни. Но еще и свобода передвижения. Недаром, наказывая человека, его лишают возможности передвигаться в пространстве. Поэтому авиация - и большая с ее скоростями, и малая с ее возможностью сесть где угодно - дает те ощущения, без которых человеку жить трудно.
Сегодня малая авиация, включая парапланы, мотодельтапланы, планеры, завоевала себе пространство в зоне трехсот метров от поверхности земли. Но мы, как всегда, отстаем. Авиабюрократы хотят управлять и этим пространством, объясняя свое вмешательство заботой о наших жизнях. Так хочется попросить их: дайте нам возможность самим думать о своей безопасности. В том числе в небе.
Февраль 1999 года

Определение. Числом степеней свободы механической системы называется количество независимых величин , с помощью которых может быть задано положение системы в пространстве.

а) Так, положение в пространстве материальной точки полностью определяется заданием трёх её координат (например, декартовых x, y, z или сферических , т.е. число степеней свободыi=3 ).

б) Система из 2-х жёстко связанных материальных точек (отрезок, их соединяющий, фиксирован
). Координаты этих 2-х точек связаны соотношением, при этом достаточно задать 5 координат, а шестую можно найти из приведённого соотношения, т.е.i =5 . Если точки не связаны между собой жёстко, то число степеней свободы i=6 . Изменение даёт ещё одну степень свободы, которая называетсяколебательной .

Положение системы, состоящей из 2-х жёстко связанных материальных точек (или, например, стержня) можно задать следующим образом: задать 3 координаты центра инерции системы С и 2 угла и , которыми определяется направление в пространстве оси системы (Рис. 7.1).

Закон равнораспределения энергии

В классической статической физике выводится закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: на каждую степень свободы молекулы приходится в среднем одинаковая кинетическая энергия, равная кТ . Необходимо отметить, что поступательное и вращательное движения связаны только с кинетической энергией, в то время как колебательное движение связано с наличием и кинетической и потенциальной энергий , причём среднее значение потенциальной и кинетической энергии оказывается одинаковым. Поэтому на каждую колебательную степень свободы приходится в среднем две половинки кТ. Средняя энергия молекулы должна равняться:

Для молекул с жёсткой связью между атомами i совпадает с числом степеней свободы молекулы.

Внутренняя энергия идеального газа

Определение. Внутренней энергией какого-либо тела называется энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Она является функцией внутреннего состояния системы. Для идеального газа внутренняя энергия состоит из суммы энергий поступательного, вращательного и колебательного движений молекул . (Заметим, что в общем случае во внутреннюю энергию входят энергия взаимодействия атомов, энергия электронных оболочек, внутриядерная энергия и др.). Внутреннюю энергию одного моля идеального газа найдём, умножив число Авогадро на среднюю энергию одной молекулы:

Учитывая, что
, получим:

т.е. внутренняя энергия идеального газа является функцией температуры и пропорциональна ей, а также зависит от числа степеней свободы молекул . То, что внутренняя энергия является функцией состояния системы, означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, ее внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Следовательно, изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое будет всегда равно разности значений внутренней энергии в этих состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход .

Свяжем внутреннюю энергию с теплоёмкостью. По определению теплоёмкость в процессе при постоянном объёме
, для идеального газа

Соответственно

3 . Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.

Постановка задачи . Требуется получить связь между макропараметрами – давлением P, температурой T, с микропараметрами – массой молекулы m , её скоростью и концентрацией молекулn .

Пусть имеется некоторый сосуд с газом. Будем считать, что молекулы могут двигаться вдоль осей x, y, z. Выберем на стенке сосуда участок поверхности
(Рис. 7.2). Если в сосудеN молекул, то вследствие равновероятности этих направлений вдоль каждой оси будет двигаться

произведению плотности молекул
(где
объём сосуда) на объём
, т.е. число молекул, летящих к площади

(1)

По закону сохранения импульса каждая молекула при ударе о стенку передаёт ей импульс (удар считается упругим), равный изменению импульса молекулы (Рис. 7.3, а, б ).

. (2)

По 2-му закону Ньютона:

, (3)

где
сила, действующая со стороны молекулы на стенку;
длительность взаимодействия молекулы со стенкой.