Двигуни

Вічні двигуни. Цікава фізика. Перельман Я. І.. Клас!ва фізика

07.09.2015

ВІЧНІ ДВИГУНИ

Про «вічний двигун», «вічному русі» часто говорять і в прямому і в переносному сенсі слова, але не всі віддають собі звіт, що, власне, треба розуміти під цим виразом. Вічний двигун — це такий уявний механізм, який невпинно рухає сам себе і, крім того, здійснює ще якусь корисну роботу (наприклад, підіймає вантаж).

Такого механізму ніхто побудувати не зміг, хоча спроби винайти його робилися вже давно. Безплідність цих спроб призвела до твердого переконання в неможливості вічного двигуна і до встановлення закону збереження енергії — фундаментального утвердження сучасної науки. Що стосується вічного руху, то під цим виразом мається на увазі безперервне рух без учинення роботи.

Вічні двигуни. Цікава фізика. Перельман Я. І.. Клас!ва фізика

Рис. 44. Уявне вічно рухоме колесо, придумане в середні століття

На рис. 44 зображений уявний саморушний механізм — один з найдавніших проектів вічного двигуна, іноді і тепер возрождаемый нещасливими фанатиками цієї ідеї. До країв колеса прикріплені відкидні палички з вантажами на кінцях. При всякім положенні колеса вантажі на правій його стороні будуть відкинуті далі від центру, ніж на лівій; ця половина, отже, завжди повинна перетягати ліву і тим самим змушувати колесо обертатися. Значить, колесо повинно обертатися вічно, принаймні доти, поки не перетрется його вісь. Так думав винахідник. Між тим, якщо зробити такий двигун, то він обертатися не буде. Чому ж розрахунок винахідника не виправдовується? От чому: хоча вантажі на правій стороні завжди далі від центру, але неминуче таке положення, коли число цих вантажів менше, ніж на лівій.

Погляньте на рис. 44: справа всього 4 вантажу, а зліва — 8. Виявляється, що вся система врівноважується; природно, що колесо обертатися не стане, а, зробивши кілька хитань, зупиниться в такому положенні [Рух такої системи описується за допомогою так званої теореми моментів.].

Тепер незаперечно доведено, що не можна побудувати механізм, який вічно рухався би сам собою, виконуючи ще при цьому яку-небудь роботу. Абсолютно безнадійно працювати над таким завданням. В колишнє час, особливо в середні століття, люди безуспішно ламали голови над її вирішенням і витратили на винахід «вічного двигуна» (латиною perpetuum mobile [Вимовляється «перпетуум мобіле»]) багато часу і праці. Володіння таким двигуном уявлялося навіть більш привабливим, ніж мистецтво робити золото з дешевих металів.

у Пушкіна в «Сценах з лицарських часів» виведений такий мрійник в особі Бертольда.

“ Що таке perpetuum mobile? — запитав Мартин.

— Perpetuum mobile, — відповідає йому Бертольд, — є вічний рух. Якщо знайду вічний рух, то я не бачу кордонів творчості людському. Бачиш, мій добрий Мартин! Робити золото — завдання приваблива, відкриття, може бути, цікаве і вигідне, але знайти perpetuum mobile. О. «.

Були придумані сотні «вічних двигунів», але ні один не рухався. У кожному випадку, як і в нашому прикладі, винахідник втрачав з уваги якесь обставина, яке руйнувало всі плани.

Ось ще зразок уявного вічного двигуна: колесо з перекочуються в ньому важкими кульками (рис. 45). Винахідник уявляв, що кулі на одній стороні колеса, перебуваючи завжди ближче до краю, своєю вагою змусять колесо крутитися.

Вічні двигуни. Цікава фізика. Перельман Я. І.. Клас!ва фізика

Рис. 45. Уявний вічний двигун з перекочуються кульками.

Зрозуміло, цього не відбудеться — з тієї ж причини, як і з колесом, зображеним на рис. 44. Тим не менш в одному з міст Америки влаштовано було заради рекламних цілей, для залучення уваги публіки до кафе, величезне колесо саме подібного роду (рис. 46). Звичайно, цей «вічний двигун» непомітно приводився в дію майстерно прихованим стороннім механізмом, хоча глядачам здавалося, що рухають колесо перекатывающиеся в прорізах важкі кулі. В тому ж роді були й інші уявні зразки вічних двигунів, виставлялися один час у вітринах годинникових магазинів для залучення публіки: всі вони непомітно приводилися в рух електричним струмом

Вічні двигуни. Цікава фізика. Перельман Я. І.. Клас!ва фізика

Рис. 46. Уявний вічний двигун у місті Лос-Анджелесі (Каліфорнія), влаштовану задля реклами.

Один рекламний «вічний двигун» доставив мені одного разу чимало клопоту. Мої учні-робітники були настільки вражені, що залишалися холодними до моїх доказів неможливості вічного двигуна. Вид кульок, які, перекочуючись, обертали колесо і тим же колесом піднімалися вгору, переконував їх сильніше моїх доводів; вони не хотіли вірити, що уявне механічне диво приводиться в дію електричним струмом від міської мережі. Врятувало мене те, що у вихідні дні тоді струм не подавався. Знаючи це, я порадив слухачам навідатися до вітрини в ці дні. Вони пішли моєю порадою.

— Ну, що, бачили двигун? — запитав я.

— Ні, — відповіли мені зніяковіло. — Його не видно: прикритий газетою.

Закон збереження енергії знову завоював у них довіру і більше вже не втрачав його.

«ЗАЩІПКА»

Чимало російських винахідників-самоучок працювало над вирішенням привабливою проблеми «вічного двигуна». Один з них, селянин-сибіряк Олександр Щеглов, описаний у М. Е. Щедріна в повісті «Сучасна ідилія» під ім’ям «міщанина Презентова». Ось як розповідає Щедрін про відвідини майстерні цього винахідника: “Міщанин Презентів був чоловік років тридцяти п’яти, худий, блідий, з замріяними великими очима й довгим волоссям, які є прямими пасмами спускалися до шиї. Хата була у. нього досить простора, але ціла половина її була зайнята великим маховими колесом, так що наше суспільство з працею в ній розмістилося. Колесо було наскрізне, зі спицями. Обід його, досить об’ємний, сколочен був з тесин, зразок скриньки, всередині якого була порожнеча. У цій порожнечі й містився механізм, який становив секрет винахідника. Секрет, звичайно, не особливо мудрий, начебто мішків, наповнених піском, яким надавалося взаємно врівноважувати один одного. Крізь одну з спиць була просунута палиця, яка утримувала колесо в стані нерухомості.

— Чули ми, що ви закон вічного руху до практиці застосували? — почав я.

— Не знаю, як доповісти, — відповів він винувато, — здається, немов би.

— Можна глянути?

— Вибачте! За щастя.

Він підвів нас до колеса, потім обвів кругом. Виявилося, що і спереду і ззаду — колесо.

— Крутиться?

— Мало б, здається, крутитися. Капризится ніби.

— Можна відняти запорку? — Презентів вийняв палицю — колесо не шелохнулось.

— Капризится! — повторив він, — треба импет дати. Він обома руками схопився за обід, кілька разів повернув його вгору і вниз і, нарешті, з силою розгойдав і пустив, — колесо закрутилося. Кілька обертів воно зробило досить швидко і плавно, — чутно було, проте ж, як усередині обода мішки з піском то напирають на перегородки, то відвалюються від них; потім почало крутитися тихіше, тихіше; почувся тріск, скрип, і. нарешті, колесо зовсім зупинилося.

— Защіпка, стало бути, — зніяковіло пояснив винахідник і знову напружився і размахал колесо. Але в другий раз повторилося те ж саме.

— Тертя, може бути, в розрахунок не взяли?

— І тертя в розрахунку було. Що тертя? Не від тертя це, а так. Інший раз немов порадує, а потім раптом. завередує, упреться — і шабаш. Якби колесо з цього матеріалу було зроблено, а то так, обрізки кой-які».

Звичайно, справа тут не в «зацепочке» і не в «справжньому матеріалі», а в складності основної ідеї механізму. Колесо трохи крутилося від «импета» (поштовху), який дано йому винахідником, але неминуче повинно було зупинитися, коли повідомлена ззовні енергія зменшилась на подолання тертя.

АКУМУЛЯТОР УФІМЦЕВА

Наскільки легко впасти в помилку, якщо про «вічне» рух судити тільки по зовнішньому вигляду, показував так званий акумулятор механічної енергії Уфімцева. Курський винахідник А. Р. Уфімцев створив новий тип вітросилові станції з дешевим «інерційним» акумулятором, влаштованим за типом махового колеса. У 1920 р. Уфимцевым була побудована модель його акумулятора у вигляді диска, що обертається на вертикальній осі з кульковим підшипником, в кожусі, з якого викачано повітря. Будучи розігнаний до 20000 обертів в хвилину, диск зберігав обертання протягом п’ятнадцяти діб! Дивлячись на вал такого диска, цілими днями обертовий без припливу енергії ззовні, поверхневий спостерігач міг укласти, що перед ним реальне здійснення вічного руху.

Сторінки з книги «Цікава фізика», авт. Я. І. Перельман

Короткий опис статті: двигуни Клас!ва фізика — для допитливих — освітній сайт для тих, хто любить фізику, вчиться сам і вчить інших. Популярно про фізики Фізика, клас!ва фізика, цікава фізика, Перельман, Я. І. Перельман, швидкість, додавання рухів, вага, вага, важіль, тиск, опір, опір середовища, обертання, вічні двигуни, двигуни, час, секунда, годинник, для допитливих, класна фізика, клас, 7 клас, 8 клас, 9 клас, уроки

Джерело: Вічні двигуни. Цікава фізика. Перельман Я. І. :: Клас!ва фізика

Також ви можете прочитати