Ce design ar trebui să aleg pentru un mobil perpetuum? Cum să o pun în acțiune? Asta este ceea ce mulți inventatori au încurcat în Evul Mediu.
Proiectele "mișcare perpetuă" au apărut din secolul al XIII-lea. În acea vreme, cercetătorul francez, Pierre de Maricour, în lucrarea sa despre magneți propunea aplicarea atracției magnetice la "motorul veșnic". Un magnet puternic ar trebui să atragă părți în mișcare și un fel de mecanism de transfer ar trebui să-i readucă în poziția inițială.
Cu toate acestea, majoritatea inventatorilor au preferat să utilizeze gravitatea în acest scop. Obișnuiți cu faptul că, de obicei, motorul era o roată de apă, au ales și acest design.
Așa a fost construită una dintre "mașinile de mișcare perpetuă" construite în secolul al XVI-lea.
Roata de turnare a fost rotită de un curent de apă care curge dintr-un mic rezervor amplasat deasupra lui. O roată de șlefuit a fost montată pe arborele roții.
În timp ce apa cadea din rezervor, roata se rotește. Dacă apa a intrat în rezervor prin gravitație dintr-un curent, acest motor ar funcționa ca orice altă roată de apă.
Dar inventatorul a vrut să facă fără forța exterioară a fluxului de apă. Motorul lui trebuia să ridice apa în rezervor, căderea acestuia ar fi condus-o.
În acest scop, un șurub de ridicare a apei a fost pus în mișcare de către sistemul de transmisie de pe arborele roții, care ar fi trebuit să umple alimentarea cu apă din rezervor. Desigur, pentru a utiliza acest motor, a fost mai întâi necesar să umpleți rezervorul cu apă. Când un flux de apă curgea pe roată, începea să se rotească. Ați putea chiar să ștergeți ceva pe roata de șlefuit.
Dar motorul nu a durat mult. Cantitatea de apă din rezervor a scăzut rapid. Roata a încetinit treptat rotația și, în cele din urmă, sa oprit.
De ce este asta? Poate că fricțiunea este prea mare și motorul nu o poate depăși? Pentru a elimina acest obstacol, toate piesele de frecare au fost prelucrate cu grijă. Dar nimic nu a ajutat.
Care este cauza eșecului? De ce nu a putut roata să compenseze apa din rezervor? Acest lucru a rămas un mister pentru inventatorii perpetuum mobile. Nu-și dau seama că ideea lor era contrară legilor naturii, au venit cu mașini noi.
Nu încercați să conduceți roata în greutatea bilelor grele de rulare?
O idee similară a fost sugerată de marchizul din Worcester, care, la fel ca mulți englezi bogați din secolul al XVIII-lea, a fost angajat împreună cu divertismentul și cu experimente științifice.
Imediat au existat inventatori care și-au luat ideea. Au început să încerce diferite modele ale unei astfel de mașini. Una dintre ele arăta ca un tambur plat, care se poate roti pe o axă orizontală. Înăuntru erau pereți despărțitori radiali, pe care bilele se rostogoleau.
Atunci când roata sa rotit, în opinia inventatorului, bilele trebuiau să se rotească sub acțiunea gravitației, astfel încât pe o parte să fie întotdeauna mai departe de axă decât de cealaltă. Bilele mai îndepărtate au trebuit să rotească roata cu greutatea lor și, în același timp, să se rostogolească spre centru. În același timp, bilele de lângă axa roții trebuiau să se întoarcă la jantă și să susțină rotirea motorului.
Cu toate acestea, indiferent de forma pe care inventatorul o atașase la partițiile curbate, roata însăși nu sa rotit, iar cea transformată în rotație a fost oprită foarte curând.
Noul eșec nu a oprit în continuare încercările. Nimic nu putea convinge inventatorii de imposibilitatea fundamentală de "mișcare perpetuă". Experiența lor a dovedit invariabil că "perpetuum mobile" refuză nu numai să activeze orice mașină de lucru, ci și să-și mențină propria mișcare. Dar, posedați de o credință oarbă în posibilitatea de a-și realiza visul lor nerealizabil, inventatorii "motorului veșnic" au atribuit întotdeauna eșec la unele neajunsuri constructive.
Una dintre mașini este "mișcare perpetuă". Conform ideii inventatorului, bilele goale, plutitoare într-un lichid, ar trebui să rotească întregul lanț de bile. Această idee este imposibilă: bilele care intră în rezervor de dedesubt se confruntă cu o puternică opoziție din partea lichidului, egală cu munca obținută atunci când bilele plutesc la suprafață.
În cartea englezului Henry Durks, publicat în 1861, au fost colectate și descrise multe proiecte de "mișcare perpetuă". În ea este o poveste și despre un aventurier Orferius, care în 1712 a anunțat invenția unui "perpetuum mobil". ^
Mulți oameni curioși au asediat casa lui Orferius, unde i sa arătat o roată rotativă.
Ce l-au făcut să se miște? Nimeni nu a răspuns la această întrebare. Inventatorul păstra un secret al aranjamentului intern al mașinii sale.
Deci, de cîțiva ani, Orferius a reușit să-i înșele pe vizitatori. În 1717, Landgrave însuși, Hesse-Kasselsky, a instruit inventatorul să construiască un astfel de motor pentru el. Roata construită de Orferius nu numai că a rotit, dar a ridicat și o încărcătură de 70 de kilograme la o anumită înălțime.
Mesajul despre "invenția" lui Orferius, tipărit în ziare germane, a devenit cunoscut țarului rus Peter I, care era foarte interesat de ele. Peter a invitat în Germania omul de știință german Wolf "să îmbunătățească inventarea lui Orferius".
Landgraf a fost invitat să inspecteze acest "motor" al faimosului profesor de la Leiden, fizicianul Gravesand. După inspectarea roții, Gravezand nu sa îndoit că a văzut o mașină de mișcare perpetuă. El a scris despre aceasta într-o scrisoare către Newton care a supraviețuit până în ziua de azi.
Cu toate acestea, această invenție a fost doar fraudă nerușinată. Pentru că nu au primit despăgubirile promise de Landgrave, Orferius a distrus motorul său, că nimeni nu știe că roțile sale se rotesc cu ajutorul unitate ingenios ascunse ascunse în următorii oameni de cameră.
Cu mult înainte de momentul în care Orferiusu chiar a reușit să păcălească omul de știință Gravezanda, gânditori vizionar deja știa sau ghicit despre imposibilitatea de „mișcare perpetuă.“ Ei au subliniat, ca un exemplu, ceasul, condus de greutatea mișcării Kettlebell.
Este posibil să se aranjeze un ceas de auto-înfășurare? Pentru a face acest lucru, este necesar ca greutatea de scufundare să ridice simultan aceeași greutate la o altă greutate. Dar indiferent de ce lanț de unelte să aranjăm, ambele greutăți vor fi echilibrate, ca greutățile egale pe scale.
Această idee a fost deja clar oamenii de știință din Evul Mediu. Posibilitatea de „mișcare perpetuă“, a negat Leonardo da Vinci și a altor cercetători ai naturii. Unul dintre ei, care a trăit în secolul al XVI-lea italian Giuseppe inginer alternativ, a subliniat în mod explicit faptul că punerea în aplicare a acestei idei este imposibilă, la fel de mult ca și câștigurile auto din putere, aceeași cantitate se pierde viteza.
Ce au vrut inventatorii "perpetuum mobile"? În primul rând, mașina lor în sine a pus în mișcare. În al doilea rând, pentru a produce o muncă utilă. Să analizăm această întrebare în detaliu.
Fiecare mașină constă din părți care, în timpul funcționării, trebuie să revină periodic în poziția inițială. Aceasta este mișcarea tuturor părților motorului cu aburi și a altor motoare și mecanisme de lucru.
Prin urmare, "mașina de mișcare perpetuă" trebuie să depășească frecarea reciprocă a pieselor în mișcare. În plus, el trebuie încă să depășească rezistența asociată cu munca utilă așteptată.
În cazul în care mașina este condusă de vânt, trecerea unui flux sau picătură de apă pe paletele roții de apă, forța externă depășește frecarea motorului ca piesele și rezistența întâlnite de lucru atunci când util.
Dar "perpetuum mobile" nu primește energie din afară. El trebuie să fie pus în mișcare de greutatea detaliilor sale, căderea apei, pe care el însuși ridică la înălțimea necesară, și așa mai departe.
Este posibil să se implementeze această idee?
Experiența multiplă a arătat că nu este posibilă numai extragerea muncii utile, ci chiar menținerea mișcării unei mașini care nu primește energie din afară. Punerea în aplicare a ideii de mișcare perpetuă este împiedicată de faptul că nici o mașină nu oferă un premiu la locul de muncă.
De ce, de exemplu, nu a funcționat roata de apă descrisă mai sus, pompând apa în rezervorul de deasupra ei?
Pentru a ridica un litru de apă la înălțimea rezervorului, a fost necesar să se efectueze aceeași lucrare pe care o dă un litru de apă, care se încadrează pe lamele umerilor roții. Această lucrare ar fi suficientă pentru a ridica un litru de apă la aceeași înălțime, dacă nu ar exista frecare între părțile mașinii și nici o altă rezistență. Dar, deoarece frecare este inevitabilă, este imposibil nu numai să obții o slujbă utilă din acest "motor", ci chiar să-i susții ralantiul.
Să presupunem că este construită o mașină, care trebuie să fie condusă de greutatea uneia dintre părțile ei. Poate să producă ceva util? Să vedem ce se întâmplă dacă mașina se află în mișcare sub acțiunea acestei părți.
Forța de gravitație care acționează asupra părții descendente ar face munca, pe care o vom considera o valoare pozitivă. Când această parte revine la poziția sa inițială, forța gravitației ar produce o lucrare negativă de aceeași mărime. Prin urmare, lucrarea de gravitate produsă în timpul unui singur ciclu este egală cu zero.
Indiferent ce ne gândim la transmisiuni, indiferent de ce parte se mișcă sub acțiunea gravitației, lucrarea acestei forțe, făcută atunci când partea revine la poziția inițială, va fi zero.
Mecanicii numesc astfel de forțe conservatoare. Printre forțele conservatoare se numără elasticitatea izvoarelor, atracția magnetică și alte forțe pe care le-au folosit inventatorii "perpetuum mobile".
Prin urmare, nu poate fi vorba de munca utilă a motoarelor care nu primesc energie din exterior. În plus, o astfel de mașină nu poate începe chiar să se miște. Trebuie să fie întoarsă de forța exterioară. Redus în acest mod în acțiune, își petrece energia primită pentru a depăși fricțiunea părților sale și a altor rezistențe. Stocul de energie ar fi epuizat în curând și "mișcarea perpetuă" s-ar opri.
Dar există o natură a forțelor non-conservatoare?
Astfel de forțe sunt, de exemplu, fricțiunea și rezistența mediului: munca pe care o fac depinde de calea și viteza. Pe o cale închisă, nu este zero.
Dar aceste forțe pot conduce mașina? Bineînțeles că nu.
Tehnicienii moderni știu că energia, adică abilitatea de a produce muncă, nu pot fi create sau distruse. Aceasta se duce numai de la o specie la alta.
Aceasta este legea fundamentală a naturii.
Când cărbunele ard în cuptorul cazanului, energia eliberată se transformă în căldură, care încălzește și evaporă apa. Aburul presează pistonul cilindrului și pune mașina în mișcare. Energia mișcării mașinii este doar o parte a energiei eliberate prin arderea cărbunelui, restul fiind consumată pentru a depăși fricțiunea și pentru a încălzi detaliile mașinii înseși.
Energia eliberată în timpul arderii cărbunelui a fost odată absorbită de radiația solară. După cum se știe, cărbunele fosile s-au format ca rezultat al descompunerii fără accesul aerului din lemnul plantelor vechi, iar o parte din carbonul conținut în el a fost separat în formă solidă.
Unde soarele își trage energia radiată?
Această energie apare în interiorul Soarelui ca rezultat al așa-numitelor reacții nucleare (hidrogenul sub influența temperaturii, ajungând în 20 de milioane de grade în interiorul Soarelui, transformându-se în heliu la o presiune uriașă).
Motoarele hidraulice utilizează energia căderii apei care rotește turbina. Această energie în stațiile hidroelectrice este transformată într-un curent electric. Care este originea sa?
Sursa acestei energii este din nou Soarele. Radiațiile sale transformă apa de oceane și mări în aburi.
Vaporii se ridică și, după ce s-au răcit în straturile superioare ale atmosferei, ploaia. Ploile de apă curg de-a lungul pantelor de pe suprafața pământului prin râuri. Când cade, rotește turbinele instalațiilor hidroelectrice. Energia căderii apei face parte din energia radiației solare consumată prin evaporarea apei.
Prin urmare, în natură există un proces constant de transformare a energiei de la o specie la alta. Arderea cărbunelui în cuptoarele cazanelor cu abur, folosind picăturile de apă pentru alimentarea turbinelor, o persoană participă, de asemenea, la acest proces.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: