Fizika előadás az örökmozgóról. Előadás örökmozgó készítés témában. Villar d'Honnecourt vízifűrész automatikus fa adagolással

MBOUSOSH №11

Előadás a leckéhez a következő témában: "Örökmozgógép"

Készítette: fizikatanár

Glushkova Tatyana Alexandrovna

Novocherkassk

GÓLOK

NEVELÉSI

NEVELÉSI

FEJLESZTÉS

Nevelési:

A tanuló bevonása egy aktív kognitív folyamatba „Perpetuum mobile” témában. Készségek kialakítása a fizikai fogalmak tanulmányozásában ebben a témában.

Nevelési:

Osztálytársaik válaszaihoz figyelmes, jóindulatú hozzáállás ápolása, a kollektív munkavégzésért való személyes felelősség ápolása.

Fejlesztés:

A tanulók önálló vagy csoportos munkavégzéshez készségeinek, képességeinek fejlesztése, látókörük szélesítése, műveltség növelése, fizika iránti érdeklődés kialakítása.

Az órák alatt:

Régóta ismert, hogy az örökmozgó ötlete nem megvalósítható, de a tudomány és a technika fejlődéstörténete szempontjából nagyon érdekes és informatív. Végül is egy örökmozgó után kutatva a tudósok jobban megértették az alapvető fizikai elveket. Sőt, az örökmozgó feltalálói kiváló példák az emberi pszichológia bizonyos aspektusainak tanulmányozására: a találékonyság, a kitartás, az optimizmus és a fanatizmus.

örökmozgó ( a görögből örökmobil, örökmozgó)

örökmozgó ( Perpetuum mobile) – mechanikai, kémiai, elektromos vagy más fizikai folyamatokon alapuló eszköz. Ha egyszer elindítják, akkor örökké működni fog, és csak akkor áll le, ha kívülről éri.

Jelenleg Indiát joggal tekintik az első örökmozgógépek ősi hazájának.

Az első örökmozgók sémái egyszerű mechanikai elemekre épültek, és a későbbi időkben is tartalmaztak karokat, amelyeket a vízszintes tengely körül forgó kerék kerülete körül rögzítettek.

• Vízemelés arkhimédeszi csavarral;
• A víz felemelkedése kapillárisok segítségével;
• Kiegyensúlyozatlan súlyú kerék használata;
• természetes mágnesek;
• Elektromágnesesség;
• Gőz vagy sűrített levegő.

Az örökmozgók hibái

A rendszer belső energiájának változása az egyik állapotból a másikba való átmenet során egyenlő a külső erők munkájának és a rendszerbe átvitt hőmennyiség összegével, és nem függ attól, hogy ez az átmenet milyen módszerrel történik. ki. (A termodinamika első főtétele)

„Nincs olyan körfolyamat, amelynek egyetlen eredménye a hőtároló hűtésével munka termelése lenne”

(Második kezdet

termodinamika)

Ez a termodinamika keretein belül nem bizonyítható posztulátum. Kísérleti tények általánosítása alapján jött létre, és számos kísérleti megerősítést kapott.

Az örökmozgó gépeket két nagy csoportra osztják:

Az első típusú örökmozgógépek ne vonjon ki energiát a környezetből (például hőt), miközben a részeinek fizikai és kémiai állapota is változatlan marad. Ilyen gépek nem létezhetnek a termodinamika első főtétele alapján.

A második fajtájú örökmozgó gépek hőt von ki a környezetből és alakítja át mechanikai mozgás energiájává. Ilyen eszközök a termodinamika második főtétele alapján nem létezhetnek.

A legkorábbi információk az örökmozgókról.

Az örökmozgó gondolatának helyének, idejének és okának tanulmányozása nagyon nehéz feladat. A perpetuum mobile-ról a legkorábbi információ az indiai költőnél, matematikusnál és csillagásznál található említés. Bhaskara . Így Bhaskara egyfajta kereket ír le hosszú, keskeny edényekkel, félig tele higannyal, és ferdén rögzítik a perem mentén. Ennek az első mechanikus perpetuum mobilnak a működési elve a kerék kerületén elhelyezett edényekben mozgó folyadék által keltett nehézségi nyomatékok különbségén alapult. Bhaskara nagyon egyszerűen indokolja a kerék forgását: "Az így folyadékkal megtöltött kerék két rögzített tartón fekvő tengelyre szerelve folyamatosan forog magától."

• Indiai vagy arab perpetuum mobile.

• Indiai vagy arab örökmozgó kis, ferdén rögzített, részben higannyal töltött edényekkel.

A keleti eredetű örökmozgó egyik változata.

A keleti eredetű örökmozgó egyik változata. A szerző itt a víz és a higany fajsúlyának különbségére támaszkodott.

A karokkal ellátott kerék az örökmozgók tipikus eleme.

A flexibilis csuklós karokkal ellátott kerék az örökmozgók tipikus eleme, amelyet később ezen arab projekt alapján számos változatban kínáltak.

Európai örökmozgógépek

Az első európait, az "önjáró autó" ötletének szerzőjét középkori francia építésznek tartják. Villard d'Honnecourt eredetileg Picardiából. Perpetual motion modellje egy hidraulikus fűrész, automatikus fa adagolással. Villar a gravitáció hatásából indult ki, amelynek hatása alatt ellensúlyok dőltek hátra.

Villar d'Honnecourt vízifűrész automatikus fa adagolással

A feltaláló ötlete: Az állványra erős mágnes kerül. Két ferde vályú támaszkodik hozzá, egyik a másik alatt, és a felső vályú felső részén egy kis lyuk van, az alsó pedig a végén ívelt. Ha egy kis vasgolyót helyezünk a felső csúszdára, akkor a mágnes vonzása miatt felfelé gurul, azonban a lyukig érve az alsó csúszdába esik, legurul, a végső lekerekítés mentén felemelkedik és újra essen a felső csúszdára. Így a labda folyamatosan futni fog, ezáltal örökmozgást hajt végre.

Az eszköz akkor működne, ha a mágnes csak akkor hatna a fémgolyóra, amikor az a felső csúszda mentén az állványra emelkedik. De a labda lassan gördül le két erő hatására: a gravitáció és a mágneses vonzás hatására. Ezért az ereszkedés végére nem éri el a szükséges sebességet, hogy az alsó csúszda lekerekítése mentén emelkedjen és új ciklust kezdjen.

A későbbi időkben a feltalálók kísérletet tettek örökmozgó létrehozására. Sok projektben az örökmozgó gépek a gravitáció működéséhez folyamodnak.

Kerék gördülő golyókkal

A feltaláló ötlete: Egy kerék, amiben nehéz golyók gurulnak. A kerék bármely helyzetében a kerék jobb oldalán lévő súlyok távolabb lesznek a középponttól, mint a bal felén lévő súlyok. Ezért a jobb felének mindig húznia kell a bal felét, és forognia kell a kereket. Tehát a keréknek örökké forognia kell.

Miért nem működik a motor: A motor nem fog működni, mert az ilyen mechanizmusok csak az indításkor jelentett kezdeti energiaellátás rovására működnek; ha ez a tartalék teljesen kimerül, az örökmozgó leáll.

Golyólánc egy háromszög alakú prizmán

A feltaláló ötlete: Egy 14 egyforma golyóból álló láncot dobunk át egy háromszögű prizmán. Négy golyó van a bal oldalon, kettő a jobb oldalon. A maradék nyolc labda kiegyensúlyozza egymást. Következésképpen a lánc az óramutató járásával ellentétes irányban állandó mozgásba kerül.

Miért nem működik a motor: A terhelést csak a ferde felülettel párhuzamos gravitációs komponens mozgatja. Hosszabb felületen több a súly, de a felület hajlásszöge arányosan kisebb. Ezért a jobb oldali terhelések gravitációja, megszorozva a szög szinuszával, megegyezik a bal oldali terhelések gravitációjával, megszorozva a másik szög szinuszával.

Dönthető súlyú kerék

A feltaláló ötlete: Az ötlet egy kiegyensúlyozatlan súlyú kerék használatán alapul. A kerék széleihez a végén súlyokkal ellátott összecsukható rudak vannak rögzítve. A kerék bármely helyzetében a jobb oldali súlyok távolabbra kerülnek a középponttól, mint a bal oldalon; ennek a felnek tehát a bal oldalt kell húznia, és ezáltal el kell forognia a kereket. Ez azt jelenti, hogy a kerék örökké forogni fog, legalábbis addig, amíg a tengely el nem kopik.

Miért nem működik a motor: A jobb oldali súlyok mindig távolabb vannak a középponttól, de elkerülhetetlen, hogy a kerék úgy legyen elhelyezve, hogy ezeknek a súlyoknak a száma kevesebb legyen, mint a bal oldalon. Ekkor a rendszer kiegyensúlyozott - ezért a kerék nem forog, de többszöri lengés után megáll.

• A bolygók évmilliárdokon át keringenek a Nap körül, az örökmozgás példájaként. Már régen észrevették . Természetesen a tudósok meg akarták ismételni ezt a képet kisebb léptékben, és megpróbálták létrehozni az örökmozgó ideális modelljét. Annak ellenére, hogy a 19. században bebizonyosodott az örökmozgó alapvető kivitelezhetetlensége, a tudósok több ezer találmányt alkottak, de nem tudták valóra váltani az álmot.

• Ihak-Rubiner F. Örökmozgó. M., 1922.
• Ord-Hume A. Örökmozgó. Egy megszállottság története. Moszkva: Tudás, 1980.
• Michal S. Örökmozgó tegnap és ma. M.: Mir, 1984.
• Perelman Ya. I. Szórakoztató fizika. Könyv. 1. és 2. M.: Nauka, 1979.

MOU Gimnázium 7. sz

Kutatómunka a fizikában

Lehetséges örökmozgót létrehozni?

Elkészítette: 10 "A" osztályos tanuló

Bogár Daria

Vezető: Dobrodumova Nadezhda Petrovna

fizikatanár

Relevancia

Ma az emberi élet tele van különféle technológiákkal, amelyek megkönnyítik az életünket. A gépek segítségével az ember megműveli a földet, olajat, ércet és egyéb ásványokat nyer ki, mozog stb. A gépek fő tulajdonsága a munkavégzés képessége. Az örökmozgó olyan képzeletbeli mechanizmus, amely folyamatosan mozgatja magát, és ezen kívül más hasznos munkát végez (például terhet emel). Ez az oka annak, hogy az emberiség sok évszázadon át egy örökmozgót próbált létrehozni. Sajnos azonban, mivel a feltalálók nagyszámú kérelmet nyújtottak be az általuk feltalált, nem működő örökmozgó gépek szabadalma iránt, számos külföldi ország szabadalmi hivatala és tudományos akadémiája úgy döntött, hogy nem fogadja el a egyáltalán megfontolandó motor, mivel ez ellentmond a megmaradási törvény energiájának.

Cél

Tanulmányozni az örökmozgó létrehozásának lehetőségét, nem működő örökmozgó modellek példái segítségével.

Feladatok

1) Tanulmányozza a választott téma szakirodalmát

2) Tanulmányozni a leghíresebb örökmozgós modelleket, feltárni törékenységük okait

3) A kiválasztott anyag alapján vonjon le következtetést!

Bevezetés, avagy az örökmozgó létrehozásának értelme

Mi az az örökmozgó?

Az örökmozgó modellek típusai, technikák és kombinációik, amelyek alapján az örökmozgó gépeket tervezik

17 leghíresebb örökmozgó, és miért nem működnek

A természet törvényei, kizárva a perpetuum mobile létrehozásának lehetőségét

Az örökmozgó létrehozására tett kísérletek gyakran gyümölcsöző felfedezésekhez vezetnek

A Perpetuum mobile olyan létezés, amelyet a tudósok nem tagadnak

Következtetés, avagy hozzáállásom a felvetett célhoz

Bibliográfia

Bevezetés, avagy az örökmozgó létrehozásának értelme

Modern élet Egy ember életében nem lehetséges sokféle gép használata nélkül, amelyek megkönnyítik az életét. A gépek segítségével az ember megműveli a földet, olajat, ércet és egyéb ásványokat nyer ki, mozog stb. A gépek fő tulajdonsága a munkavégzés képessége.

Így írt a figyelemre méltó francia mérnök, Sadi Carnot az örökmozgó jelentőségéről az emberiség számára: amely korlátlan mennyiségű hajtóerőt képes kifejleszteni, képes egymás után kimozdítani a természet összes testét a nyugalomból, ha az megsértve bennük a tehetetlenség elvét, végül képes magából kivonni azokat az erőket, amelyek az egész Univerzum mozgásba hozásához, mozgásának támogatásához és folyamatos gyorsításához szükségesek. Ez valóban egy hajtóerő létrehozása lenne. Ha ez lehetséges lenne, akkor hiába keressük a hajtóerőt a víz és a levegő patakjaiban, az éghető anyagban, végtelen forrásunk lenne, ahonnan vég nélkül meríthetnénk.

A XII-XIII. században megkezdődtek a keresztes hadjáratok, és megindult az európai társadalom. A vízi jármű gyorsabban fejlődött, és a mechanizmusokat mozgásba hozó gépeket továbbfejlesztették. Ezek főleg vízikerekek és állatok (lovak, öszvérek, körben sétáló bikák) által hajtott kerekek voltak. Így merült fel az ötlet, hogy egy hatékony, olcsóbb energiával hajtott gépet dolgozzunk ki. Ha az energiát a semmiből veszik, akkor az nem kerül semmibe, és ez az olcsóság extrém speciális esete - semmiért.

Az örökmozgó ötlete még népszerűbbé vált a 16-17. században, a gépi gyártásra való áttérés korszakában. Az ismert örökmozgó projektek száma meghaladta az ezret. Nemcsak a gyengén képzett kézművesek álmodoztak örökmozgó megalkotásáról, hanem koruk kiemelkedő tudósai is, hiszen azóta nem volt alapvető tudományos tilalom egy ilyen eszköz létrehozására.

Már a 15-17. században olyan előrelátó természettudósok, mint Leonardo da Vinci, Girolamo Cardano, Simon Stevin, Galileo Galilei megfogalmazták azt az elvet: "Lehetetlen örökmozgót létrehozni." Simon Stevin volt az első, aki ezen elv alapján levezette az erők ferde síkon való egyensúlyának törvényét, ami végül elvezette őt a háromszög szerinti erőösszeadás törvényének felfedezéséhez. szabály (vektorok összeadása).

A 18. század közepére, az örökmozgó létrehozására irányuló évszázados kísérletek után, a legtöbb tudós kezdte azt hinni, hogy ez lehetetlen. Ez csak egy kísérleti tény volt.

1775 óta a Francia Tudományos Akadémia nem volt hajlandó örökmozgó projekteket fontolóra venni, bár a francia akadémikusoknak még akkoriban sem volt szilárd tudományos alapjuk, hogy alapvetően tagadják a semmiből energiát nyerni.

A semmiből további munka megszerzésének lehetetlenségét csak az „energiamegmaradás törvényének” mint egyetemes és az egyik legalapvetőbb természeti törvénynek a megalkotása és jóváhagyása igazolta.

Először Gottfried Leibniz 1686-ban fogalmazta meg a mechanikai energia megmaradásának törvényét. Az energiamegmaradás törvényét pedig mint egyetemes természettörvényt Julius Mayer (1845), James Joule (1843–50) és Hermann Helmholtz (1847) egymástól függetlenül fogalmazta meg.

Mi az az örökmozgó?

Az örökmozgó (latinul perpetuum mobile) egy képzeletbeli, de kivitelezhetetlen motor, amely beindítása után bizonytalan ideig működik. Minden gép, amely kívülről érkező energia beáramlása nélkül működik, egy bizonyos idő elteltével teljesen elhasználja energiatartalékát az ellenállási erők leküzdésére, és le kell állítania, mivel a munka folytatása azt jelentené, hogy a semmiből nyerünk energiát.

Sok feltaláló próbált gépet építeni – egy örökmozgó gépet, amely képes hasznos munkát végezni anélkül, hogy a gép belsejében bármi változás történt volna. Mindezek a próbálkozások kudarccal végződtek. A Perpetuum mobile egy varázslatos ötlet, hogy megismételjük ezt az örökmozgást egy mesterséges szerkezetben, és úgy működjön, mint egy dzsinn a palackból. Nem meglepő, hogy az örökmozgó ötlete még ma is varázslatos vonzerővel bír. Az örökmozgó projektjei belsőleg nyilvánvalónak tűnnek egy hétköznapi ember számára, különösen, ha ő maga találta ki őket.

Az örökmozgó modellek típusai, technikák és kombinációik, amelyek alapján örökmozgó gépeket terveznek.

Perpetuum mobile az első fajta- egy képzeletbeli, folyamatosan működő gép, amely beindításakor anélkül végez munkát, hogy kívülről energiát kapna. Az 1. típusú örökmozgó ellentmond az energia megmaradásának és átalakulásának törvényének, ezért megvalósíthatatlan.

Perpetuum mobile a második fajta képzeletbeli hőgép, amely egy körfolyamat (ciklus) eredményeként bármely „kimeríthetetlen” forrásból (óceán, légkör stb.) kapott hőt teljesen munkává alakítja. A 2. típusú örökmozgó működése nem mond ellent az energia megmaradásának és átalakulásának törvényének, de megsérti a termodinamika második törvényét, ezért egy ilyen motor nem kivitelezhető. Kiszámítható, hogy az óceánok mindössze egy fokos lehűlésével az emberiség minden szükségletének kielégítésére elegendő energiát lehet előállítani a jelenlegi fogyasztási szinten 14 000 évre.

"harmadik típusú" örökmozgó. A "harmadik fajta perpetuum mobile" tudományos kifejezés nem létezik (ez egy vicc), de még mindig vannak feltalálók, akik a "semmiből" akarnak energiát kinyerni. Vagy szinte semmit. Most a "semmit" "fizikai vákuumnak" hívják, és korlátlan mennyiségű energiát akarnak kivonni a "fizikai vákuumból". Terveik ugyanolyan egyszerűek és naivak, mint évszázadokkal ezelőtt élt elődeik. Az új örökmozgó gépeket "vákuumerőműveknek" nevezték el; A feltalálók az ilyen motorok fantasztikus hatékonyságáról számolnak be - 400%, 3000%! Sajnos jelenleg tekintélyes tervezőirodákban készülnek, ami a modern mérnökök elégtelen képzettségét jelzi a fizika területén. Ennek okának megvitatása meghaladja plakátunk kereteit. De ezek a mérnökök legalább őszintén tévednek. Sajnos van egy másik kategória az örökmozgót megalkotóknak. Ezek csalók, ravaszok és csalók. Íme csak két példa:

1. Leonardo da Vinci nemcsak nagy művész volt, hanem mérnök is, nyaralások, szórakoztató látványosságok szervezője. Több éven át keményen próbálkozott egy örökmozgó létrehozásával, és arra a következtetésre jutott, hogy ez lehetetlen. Íme az örökmozgó problémájának megértéséhez nagyon fontos szavai, amelyeket a 15. század végén mondott: „Az örök kerék - az örökmozgó forrása - tervezésének kutatása az egyik legjelentősebbnek nevezhető. az ember értelmetlen téveszméi. Évszázadokon keresztül mindenki, aki hidraulikával, katonai gépekkel stb. foglalkozott, rengeteg időt és pénzt költött egy örökmozgó keresésére. De mindegyikükkel ugyanaz történt, mint az aranykeresőkkel (alkimistákkal): mindig volt valami apróság, ami megzavarta a sikert. Kis munkám hasznukra válik: többé nem kell menekülniük a királyok és uralkodók elől anélkül, hogy ígéreteiket betartanák. Annak ellenére, hogy ilyen világosan értik az örökmozgó létrehozásának lehetetlenségét, Leonardo jegyzetfüzeteiben vannak olyan sorok, amelyek azt mondják, hogy kész volt bemutatni a nyilvánosságnak egy örökmozgó állítólagos „működő modelljét”. Egy képzeletbeli örökmozgó rajzához fűzött kommentárban Leonardo ezt írta: "Tegye nagy titoktartás alá a modellt, és tegye széles körben nyilvánosságra a bemutatóját." Ez az örökmozgó Arkhimédész törvényén alapult, és mivel tudta, hogy a motor nem fog működni, Leonardo szándékában állt az „élő víz” észrevehetetlen áramlását megszervezni (vagyis a motort egy észrevétlenül szervezett külső áramlással mozgásba hozni). víz). A történészek azt találgatják, hogy Leonardo da Vinci miért folyamodott átveréshez, de a tény továbbra is fennáll. Még a nagy természettudósokat is gyakran nem tudományos indítékok vezérlik. Mit is mondhatnánk a hétköznapi mérnökökről, akik önzetlenül hisznek a találgatásukban, veszélyes játszmába keverednek a hatalommal, és megpróbálnak tőlük pénzt szerezni saját, jelen esetben irreális eszközeik fejlesztésére. Gyakran „meg kell menekülniük a királyok és uralkodók elől anélkül, hogy betartanák ígéretüket”.

2. Itt van Nagy Péter története, aki majdnem vett egy állítólagos örökmozgót sok pénzért. I. Péter az ipari termelés és a hajógyártás kiemelkedő szervezője volt. A legtöbb projekt technikai részleteibe mélyedt, és természetesen az örökmozgó problémája is aggasztotta. 1715-22-ben Péter sok erőfeszítést fordított Dr. Orphyreus örökmozgójának megvásárlására. Orphyreus „önjáró kereke” valószínűleg a valaha volt legsikeresebb örökmozgó hoax volt. A feltaláló beleegyezett, hogy csak 100 000 efimki-ért (tallért) adja el autóját, ami akkor óriási összeg volt. 1725 elején a cár személyesen meg akarta nézni az örökmozgót Németországban, de Péter hamarosan meghalt. Íme egy tipikus útja annak a sikeres mérnöknek, akiből, a körülmények erejében hinni szeretne, szélhámos. Orphyreus Németországban született 1680-ban, teológiát, orvostudományt, festészetet tanult, végül feltalálta az "örök" mobilt. 1745-ben bekövetkezett haláláig tisztességes jövedelemből élt, amelyet úgy kapott, hogy először vásárokon mutatta be autóját, majd olyan erős mecénásokkal, mint a lengyel király és a hesseni kasseli földgróf. A Hesse-Kasseli Landgrave komoly teszteket rendezett Orphyreus örökmozgójának. A helyiségben bezárták a motort és beindították, majd a helyiséget bezárták, lezárták és őrizték. Két héttel később kinyitották a szobát, és a kerék még mindig „könyörtelen sebességgel” forgott, majd a földgróf újabb próbát szervezett. A gépet újraindították, és most negyven napig senki sem lépett be a szobába. A helyiség kinyitása után a gép tovább dolgozott. A szélhámos feltaláló papírt kapott a Landgrave-tól, miszerint a „perpetuum mobile” percenként 50 fordulatot tesz meg, 16 kg-ot képes 1,5 méter magasra emelni, és tud fújtatót és darálót is vezetni. Ezért Nagy Péter érdeklődni kezdett egy csodálatos gép iránt. De nem mindenki hitt Orphyreusnak. Bárki, aki csaláson kapta, nagyon nagy, 1000 márka bónuszt kapott. Ám, ahogy az lenni szokott, Orphyreus egy hazai civakodás áldozata lett. Összeveszett feleségével és annak szolgálólányával, akik tudták az „örökmozgó” titkát. Kiderült, hogy az "örökmozgót" valóban úgy indították el, hogy az emberek észrevétlenül megrángattak egy vékony zsinórt. Ezek az emberek a feltaláló testvére és szobalánya voltak. Orphyreus valóban nagyon jó feltaláló és kockázatos ember volt, ha ezeket az embereket több hétig el tudta rejteni a Hesse-Kassel Landgrave zárt szobájában. Hiszen nem csak enniük kellett valamit, hanem csak wc-re is menniük. Jellemző, hogy Orphyreus makacsul azt állította, hogy felesége és szolgái rosszindulatból számoltak be róla: "az egész világ tele van gonosz emberekkel, akiket nagyon lehetetlen elhinni". Nagy Péter küldötte, Schumacher könyvtáros és tudós, aki az Orphyreusszal kötött alkut, azt írta Péternek, hogy a francia és angol tudósok „tisztelik ezeket az ismétlődő mobilokat, és azt mondják, hogy ellenkezik a matematikai elvekkel”. Ez arra utal, hogy már százharminc évvel az energiamegmaradás törvényének megfogalmazása előtt a legtöbb tudós meg volt győződve arról, hogy lehetetlen örökmozgót létrehozni.

Az örökmozgó gépeket általában a következő technikákkal vagy ezek kombinációival tervezik:

egy). víz emelése arkhimédeszi csavarral;

2). a víz felemelkedése kapillárisok segítségével;

3). kiegyensúlyozatlan súlyú kerék használata;

négy). természetes mágnesek;

5). elektromágnesesség;

6). gőz vagy sűrített levegő.

17 leghíresebb örökmozgó, és miért nem működnek

Projekt 1. Kerék gördülő golyókkal

A feltaláló ötlete: Egy kerék, amiben nehéz golyók gurulnak. A kerék bármely helyzetében a kerék jobb oldalán lévő súlyok távolabb lesznek a középponttól, mint a bal felén lévő súlyok. Ezért a jobb felének mindig húznia kell a bal felét, és forognia kell a kereket. Tehát a keréknek örökké forognia kell.

Bár a jobb oldali súlyok mindig távolabb vannak a középponttól, mint a bal oldali súlyok, ezeknek a súlyoknak a száma éppen annyival kisebb, hogy a súlyok súlyának összege megszorozva az irányra merőleges sugarak vetületével A gravitáció a jobb és a bal oldalon egyenlő (FiLi = FjLj) .

2. projekt. Golyólánc háromszög alakú prizmán

A feltaláló ötlete: Egy 14 egyforma golyóból álló láncot dobunk át egy háromszögű prizmán. Négy golyó van a bal oldalon, kettő a jobb oldalon. A maradék nyolc labda kiegyensúlyozza egymást. Következésképpen a lánc az óramutató járásával ellentétes irányban állandó mozgásba kerül.

Miért nem működik a motor: A terhelést csak a ferde felülettel párhuzamos gravitációs komponens mozgatja. Hosszabb felületen több a súly, de a felület hajlásszöge arányosan kisebb. Ezért a jobb oldali terhelések gravitációja, megszorozva a szög szinuszával, megegyezik a bal oldali terhelések gravitációjával, megszorozva a másik szög szinuszával.

Projekt 3. "Bird Hottabych"

A feltaláló ötlete: Egy vékony üvegkúpot, amelynek közepén vízszintes tengely van, egy kis tartályba forrasztanak. A kúp szabad vége szinte érinti az alját. A játék alsó részébe kevés étert öntünk, a felsőt, üresen, kívülről vékony vattaréteggel ragasztjuk. Egy pohár vizet teszünk a játék elé, és megdöntjük, „inni” kényszerítve. A madár elkezd lehajolni és percenként kétszer-háromszor belemártani a fejét az üvegbe. Időről időre, folyamatosan, éjjel-nappal meghajol a madár, amíg el nem fogy a pohárból a víz.

A madár fejét és csőrét vatta borítja. Amikor a madár „vizet iszik”, a vatta vízzel telítődik. Amikor a víz elpárolog, a madár fejének hőmérséklete csökken. A madár testének alsó részébe étert öntenek, felette étergőzök vannak (a levegőt kiszivattyúzzák). Ahogy a madár feje lehűl, a gőznyomás a felső részben csökken. De az alsó nyomás ugyanaz marad. Az étergőzök túlzott nyomása az alsó részben a folyékony étert emeli fel a csövön, a madár feje elnehezül és az üveg felé hajlik.

Amint a folyékony éter eléri a cső végét, az alsó részből meleg étergőzök a felső részbe hullanak, a gőznyomás kiegyenlítődik és a folyékony éter lefolyik, a madár pedig ismét felemeli a csőrét, víz felvétele az üvegből. A víz párolgása újra elkezdődik, a fej lehűl, és minden megismétlődik. Ha a víz nem párologna el, akkor a madár nem mozdulna. A környező térből történő elpárologtatáshoz energiát fogyasztanak (a vízben és a környezeti levegőben koncentráltan).

Egy "igazi" örökmozgónak külső energia ráfordítása nélkül kell működnie. Ezért a Hottabych madara nem igazán örökmozgó.

Projekt 4. Úszólánc

A feltaláló ötlete: A magas torony tele van vízzel. A torony tetején és alján elhelyezett csigákon keresztül egy 14 üreges kockadobozból álló, 1 méter oldalsó kötelet dobnak. A vízben lévő dobozoknak az Archimedes-erő felfelé irányuló hatása alatt egymás után a folyadék felszínére kell úszniuk, magukkal húzva az egész láncot, és a bal oldali dobozok a gravitáció hatására lefelé mennek. Így a dobozok felváltva esnek levegőből folyadékba és fordítva.

Miért nem működik a motor: A folyadékba belépő dobozok nagyon erős ellenállásba ütköznek a folyadékból, és a folyadékba való betolásuk nem kisebb, mint az Arkhimédész-erő által végzett munka, amikor a dobozok a felszínre úsznak.

Projekt 5. Archimedes csavar és vízkerék

A feltaláló ötlete: Az arkhimédeszi csavar forogva emeli a vizet a felső tartályba, ahonnan a vízikerék lapátjaira eső sugárban kifolyik a tálcából. A vízikerék forgatja a köszörűkövet, és egyidejűleg egy sor fogaskerekes segítségével mozgatja ugyanazt az Archimedes csavart, amely a vizet a felső tartályba emeli. A csavar forgatja a kereket, és a kerék forgatja a csavart! Ezt a projektet, amelyet még 1575-ben talált fel Strada the Elder olasz szerelő, számos változatban megismételték.

Miért nem működik a motor: A legtöbb örökmozgós terv valóban működhetne, ha nem létezne súrlódás. Ha ez egy motor, akkor mozgó alkatrészeknek kell lenniük, ami azt jelenti, hogy nem elég, ha a motor önmagában forog: a súrlódási erő leküzdéséhez többletenergiát is elő kell termelni, amit sehogyan sem lehet eltávolítani.

Projekt 6. Gázmolekulák Brown-mozgása alapján.

A feltaláló ötlete: A racsnis kerék a tengelyre van felszerelve, és egy rugóval egy kis reteszt (kutya) nyomnak rá. A tengely másik végére négy penge van felszerelve, amelyek egy gáztartályban vannak. Magától értetődik, hogy az eszköz nagyon kicsi, molekuláris léptékű, a nanotechnológia területéről származik. A gázmolekulák folyamatosan és kaotikusan bombázzák a pengéket, aminek következtében a tengely egyik vagy másik irányba rándul. De a racsnis csak egy irányba tud fordulni, mivel a kutya nem engedi, hogy a másik irányba forduljon. Kiderült, hogy a kerék folyamatosan forog a gázmolekulák Brown-mozgása miatt. Ez az örökmozgó nem sérti meg az energiamegmaradás törvényét. Egyszerűen a molekulák hőmozgásának energiáját használja fel.

Miért nem jár a motor: sérti a termodinamika második főtételét.

Projekt 7. Mágnes és vályúk

A feltaláló ötlete: Az állványra erős mágnes kerül. Két ferde vályú támaszkodik hozzá, egyik a másik alatt, és a felső vályú felső részén egy kis lyuk van, az alsó pedig a végén ívelt. Ha – vélekedett a feltaláló – egy kis vasgolyót B helyezünk a felső csúszdára, akkor az A mágnes vonzása miatt a labda felfelé gurul; azonban elérve a lyukat, beleesik az alsó N csúszdába, legurul azon, felfut ennek a csúszdának a D lekerekítésén, és ráesik a felső M csúszdára; innen a mágnes vonzva újra felgördül, újra átesik a lyukon, újra legurul, és újra a felső csúszdán találja magát, hogy elölről kezdjen mozogni. Így a labda folyamatosan ide-oda fut, "örökmozgást" végezve. Ennek a mágneses perpetuum mobilnak a kialakítását John Wilkens angol püspök írta le a 17. században.

Miért nem működik a motor: A feltaláló úgy gondolta, hogy a labda, miután legurult az N csúszdán az alsó végére, még mindig elegendő sebességgel rendelkezik ahhoz, hogy felemelje a D kerekítést. Ez a helyzet, ha a golyó önmagában a gravitáció hatására gurulna el: akkor gyorsulással gurulna. De a labdánkat két erő hat: a gravitáció és a mágneses vonzás. Ez utóbbi feltételezés szerint akkora jelentőségű, hogy a golyót B helyzetből C-be tudja emelni. Ezért az N csúszda mentén a labda nem gyorsulva, hanem lassan gördül lefelé, és még ha eléri is az alsó végét, akkor , semmi esetre sem fogja felhalmozni a kerek D felemeléséhez szükséges sebességet.

8. projekt "Örök vízellátás"

A feltaláló ötlete: A nagy tartályban lévő víz nyomásának folyamatosan kell szorítania a vizet a csövön keresztül a felső tartályba.

9. projekt. Automatikus óratekercselés

A feltaláló ötlete: A készülék alapja egy nagy méretű higanybarométer: egy keretben felfüggesztett higanytál, és egy nagy, fejjel lefelé fordított higanyos lombik. Az edények mozgathatóan vannak rögzítve egymáshoz képest; a légköri nyomás növekedésével a lombik leereszkedik és a tál felemelkedik, míg ha a nyomás csökken, fordítva. Mindkét mozgás hatására egy kis fogaskerék mindig egy irányba forog, és a fogaskerekek rendszerén keresztül megemeli az óra súlyait.

Miért nem örökmozgó: Az óra működéséhez szükséges energiát a környezetből „leszívják”. Valójában ez nem sokban különbözik egy szélturbinától – kivéve, hogy rendkívül alacsony teljesítményű.

10. projekt Olaj emelkedik ki a kanócokból

A feltaláló ötlete: Az alsó edénybe öntött folyadék a kanócokon keresztül felemelkedik a felső edénybe, amelyben van egy csúszda a folyadék leeresztésére. A lefolyón keresztül a folyadék a kerék lapátjaira esik, amitől az elfordul. Továbbá az újra lefolyt olaj a kanócokon keresztül a felső edénybe emelkedik. Így a csúszdán a kerékre lefolyó olajsugár egy másodpercre sem szakad meg, és a keréknek mindig mozgásban kell lennie.

Miért nem működik a motor: A kanóc felső, hajlított részéből a folyadék nem fog lefolyni. A kapilláris vonzás, a gravitációt legyőzve, felemelte a folyadékot a kanócban - de ugyanez az ok tartja a folyadékot a nedves kanóc pórusaiban, megakadályozva, hogy kicsöpögjön onnan.

Projekt 11. Kerék dönthető súlyokkal

A feltaláló ötlete: Az ötlet egy kiegyensúlyozatlan súlyú kerék használatán alapul. A kerék széleihez a végén súlyokkal ellátott összecsukható rudak vannak rögzítve. A kerék bármely helyzetében a jobb oldali súlyok távolabbra kerülnek a középponttól, mint a bal oldalon; ennek a felnek tehát a bal oldalt kell húznia, és ezáltal el kell forognia a kereket. Ez azt jelenti, hogy a kerék örökké forogni fog, legalábbis addig, amíg a tengely el nem kopik.

Miért nem működik a motor: A jobb oldali súlyok mindig távolabb vannak a középponttól, azonban elkerülhetetlen a kerék helyzete, amelyben ezeknek a súlyoknak a száma kevesebb, mint a bal oldalon. Ekkor a rendszer kiegyensúlyozott - ezért a kerék nem forog, de többszöri lengés után megáll.

12. projekt. Potapov mérnök telepítése

A feltaláló ötlete: Potapov hidrodinamikus hőerőműve 400%-ot meghaladó hatásfokkal. Az elektromos motor (EM) hajtja a szivattyút (NS), kényszerítve a vizet, hogy keringsen a körben (nyilak jelzik). Az áramkör egy hengeres oszlopot (OK) és egy fűtőelemet (BT) tartalmaz. A 3 cső vége kétféleképpen csatlakoztatható az oszlophoz (OK): 1) az oszlop közepéhez; 2) érintőleges a hengeres oszlop falát alkotó körhöz. Az 1. módszer szerint csatlakoztatva a víznek leadott hőmennyiség (a veszteségek figyelembevételével) megegyezik az akkumulátor (BT) által a környező térbe kisugárzott hőmennyiséggel. De amint a csövet a 2. módszer szerint csatlakoztatják, az akkumulátor (BT) által kibocsátott hőmennyiség 4-szeresére nő! A saját és külföldi szakértők által végzett mérések azt mutatták, hogy ha 1 kW-ot adnak a villanymotorhoz (EM), akkor az akkumulátor (BT) annyi hőt ad, amennyit 4 kW ráfordítással el kellett volna nyerni. A cső 2. módszer szerinti csatlakoztatásakor az oszlopban lévő víz (OK) forgó mozgást kap, és ez a folyamat az akkumulátor (BT) által leadott hőmennyiség növekedéséhez vezet.

Miért nem működik a motor: A leírt installációt valóban az NPO Energiánál szerelték össze, és a szerzők szerint működött. A feltalálók nem kérdőjelezték meg az energiamegmaradás törvényének helyességét, hanem azzal érveltek, hogy a motor a "fizikai vákuumból" nyeri az energiát. Ami lehetetlen, hiszen a fizikai vákuumnak a lehető legalacsonyabb energiaszintje van, és nem lehet belőle energiát meríteni.

Egy prózaibb magyarázat tűnik a legvalószínűbbnek: a folyadék egyenetlen felmelegedése a cső keresztmetszetén, és emiatt a hőmérséklet mérésében hibák lépnek fel. Az is előfordulhat, hogy a feltalálók akarata ellenére elektromos áramkörről „pumpálnak” energiát a berendezésbe.

Projekt 13. dinamó összekapcsolása villanymotorral

A feltaláló ötlete: A villanymotor és a dinamó tárcsáit hajtószíj köti össze, a dinamó vezetékei pedig a motorhoz kapcsolódnak. Ha a dinamógép kezdeti impulzust kap, akkor az általa generált áram a motorba belépve mozgásba hozza azt; a motor mozgásának energiáját a szíj továbbítja a dinamó szíjtárcsájához és mozgásba hozza azt. Így a feltalálók úgy vélik, hogy a gépek mozgatni fogják egymást, és ez a mozgás soha nem fog leállni, amíg mindkét gép el nem kopik.

Miért nem működik a motor: Még ha a csatlakoztatott gépek mindegyike 100%-os hatékonyságú lenne, csak súrlódás nélkül tudnánk megállás nélkül ily módon mozgatni őket. Ezeknek a gépeknek a kombinációja (a mérnökök nyelvén "aggregátumuk") lényegében egy olyan gép, amely mozgásba hozza magát. Súrlódás hiányában az egység, mint minden szíjtárcsa, örökké mozogna, de semmi haszna nem származhat egy ilyen mozgásból: elég lenne külső munkára kényszeríteni a „motort”, és azonnal leállna. Előttünk lenne az örökmozgó, de nem az örökmozgó. Súrlódás esetén az egység egyáltalán nem mozdulna el.

Projekt 14. Arkhimédeszi csavar alapján

A feltaláló ötlete: Az LM rész egy fahenger, amibe spirális horony van belevágva. A készülékben ez a henger AB bádoglemezekkel van lezárva. A három vízikerék H, I, K betűkkel, az alatta található víztartály pedig CD betűkkel van jelölve. Amikor a henger forog, a tartályból felszálló összes víz az E edénybe áramlik, és ebből az edényből a H kerékre ömlik, és így a kereket és az egész csavart egészében elforgatja. Ha azonban a H kerékre eső víz mennyisége nem elegendő a csavar elforgatásához, akkor az ebből a kerékből az F edénybe áramló és az I kerékre továbbhulló víz felhasználható lesz. a víz megduplázódik. Ha ez nem elég, akkor a második I kerékbe belépő víz a G edénybe és a harmadik K kerékbe irányítható. Ez a kaszkád annyi további kerék felszerelésével folytatható, amennyit a teljes készülék méretei megengednek.

Miért nem működik a motor: A készülék két okból nem fog működni. Először is, a felszálló víz nem képez jelentősebb patakokat, amelyek aztán lefelé zúdulnak. Másodszor, ez az áramlás még kaszkád formájában sem képes elforgatni a csavart.

Projekt 15. Archimedes törvénye alapján

A feltaláló ötlete: A tengelyre szerelt fadob egy része állandóan vízbe merül. Ha igaz Arkhimédész törvénye, akkor a vízbe merített résznek fel kell úsznia, és amint a felhajtóerő nagyobb, mint a dob tengelyére ható súrlódási erő, a forgás soha nem fog leállni ...

Miért nem működik a motor: A dob nem mozdul. A ható erők iránya mindig merőleges lesz a dob felületére, azaz a sugár mentén a tengelyre. Mindenki mindennapi tapasztalatból tudja, hogy lehetetlen a kereket elfordítani a kerék sugara mentén ható erők alkalmazásával. A forgás előidézéséhez a sugárra merőleges erőt kell kifejteni, azaz a kerék kerületét érintően. Most már nem nehéz megérteni, hogy ebben az esetben is miért végződik kudarccal az „örökmozgás” megvalósítási kísérlete.

Projekt 16. Mágnesek vonzása alapján

A feltaláló ötlete: A C acélgolyó folyamatosan vonzódik a B mágneshez, amely úgy van elhelyezve, hogy hatása alatt a keréktárcsán lévő résekkel rendelkező kerék forog. (Lásd az ábrát.) Amíg a labda mozog, a kerék is forog.

Miért nem működik a motor: A gravitáció és a mágneses vonzás egyensúlyban tartja egymást.

Projekt 17. Hangos órák

Ezt a "rádium órát" 1903-ban mutatta be a nagyközönségnek John William Strutt (Lord Rayleigh). Egy évvel később megkapta a fizikai Nobel-díjat.

A feltaláló ötlete: Kis mennyiségű rádium sót helyeznek egy üvegcsőbe (A), amelyet kívülről vezető anyaggal vonnak be. A cső végén egy sárgaréz kupak található, amelyről egy pár aranyszirom lóg. Mindez egy üveglombikban van, amelyből a levegőt kiszivattyúzzák. A kúp belsejét vezetőképes fólia (B) borítja, amely egy vezetéken (C) keresztül van földelve.

A rádium által kibocsátott negatív elektronok (béta sugarak) áthaladnak az üvegen, így a központi rész pozitív töltésű. Ennek eredményeként az egymástól taszított arany szirmok eltérnek. Amikor hozzáérnek a fóliához, kisülés következik be, a szirmok lehullanak, és a ciklus újra kezdődik. A rádium felezési ideje 1620 év. Ezért az ilyen órák sok-sok évszázadon át működhetnek látható változások nélkül.

Valamikor a rádiumos órák igazi perpetuum mobile volt, hiszen nem ismerték az atomenergia természetét, és nem volt világos, honnan származik az energia. A tudomány fejlődésével világossá vált, hogy továbbra is az energiamegmaradás törvénye érvényesül, és az atomenergia is ennek a törvénynek engedelmeskedik, mint minden más energiaforma.

Miért nincs használatban a motor?: Ennek a motornak a másodpercenkénti teljesítménye annyira elhanyagolható, hogy semmilyen mechanizmust nem lehet működésbe hozni. A kézzelfogható eredmények eléréséhez sokkal nagyobb rádiumkészletre van szükség. Ha emlékszünk arra, hogy a rádium rendkívül ritka és drága elem, akkor egyetértünk abban, hogy egy ilyen ingyenes motor túlságosan tönkreteszi.

A természet törvényei, amelyek kizárják a perpetuum mobile létrehozásának lehetőségét

Ahhoz, hogy egy örökmozgó működjön, energiával kell ellátnia magát. Más szóval, elegendő mennyiségben kell előállítania, anélkül, hogy bármilyen külső forrása lenne. Képzelje el, hogy ki kell számítania az adott vagy olyan típusú munka elvégzésére fordított energia egyensúlyát, legyen az óceánjáró mozgása, szögek kalapálása vagy szuperszonikus sebességgel történő repülés. Mindenesetre az elhasznált energia mennyiségének mindig meg kell egyeznie a munka eredményeként megtermelt vagy felszabaduló energiával. Az az energia, amelyet lazán elveszettként emlegetünk, valójában nem tűnik el. Egyszerűen átmegy egy másik formába, miközben a mechanikai vagy elektromos energiává való további átalakulásának lehetősége kizárt. Ez azért történik, mert a súrlódás felmelegszik, és az energia egy része hő formájában szabadul fel. És ez általánosságban igaz mindenféle energiaveszteségre, mert ezek a végén mindig hővé alakulnak. Ugyanez a gondolat más szavakkal is kifejezhető: a teljes végső energiamennyiség minden esetben megegyezik annak teljes kezdeti mennyiségével. Az energia nem keletkezik és nem tűnik el, hanem más formába megy át, néha kevéssé hasznos vagy teljesen haszontalan. Például a belső égésű motorban keletkező hő az energiaátalakítás szükségtelen és mégis elkerülhetetlen terméke. Használható vele mondjuk az autó belsejének fűtésére, de akár megtesszük, akár nem, mindenesetre a motor által végzett munka egy része a hőveszteségre fog költeni. Minden, amit fent említettünk, a lényege a legfontosabb természeti törvénynek - az energiamegmaradás törvényének, vagy a termodinamika első törvényének. Azt már mondtuk, hogy egy örökmozgónak mindenféle külső energiaforrás nélkül hasznos munkát kell végeznie. Egyszerűen fogalmazva, nem szabad égetni benne az üzemanyagot és nem szabad mechanikai erőt kifejteni. Számos bizonyíték támasztja alá, hogy a mechanika mint tudomány alapjait egy ilyen megvalósíthatatlan gép keresése fektette le. A múlt nagy tudósai axiómaként fogadták el a perpetuum mobile létrehozásának lehetetlenségét, és ezzel segítették áttörni egy új tudomány sarjait.

Néha könnyű bizonyítani egy-egy örökmozgó projekt értéktelenségét, és ezzel megmutatni, hogy a megvalósításnak ez a módszere nem vezet a kívánt eredményhez. De ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy automatikusan kizárják a perpetuum mobile más módon történő megépítésének lehetőségét. Ezért az energiamegmaradás törvényének világos megfogalmazásáig az évszázados tapasztalatok által megalapozott mechanikus örökmozgó létrehozásának lehetetlensége egyáltalán nem jelentette például egy vegyi motor létrehozásának lehetetlenségét. Természetesen az örökmozgó kutatásának hiábavalóságát már azelőtt felismerték, hogy ez a törvény a tudomány tulajdonába került volna. Ez a vélemény azonban nem néhány általános rendelkezésen, hanem az egyes „örökmozgógépek” működési elvének elemzésén alapult. A következő projekt gondos mérlegelése mindig feltárt néhány elméleti hibát, amelyek miatt a motor nem tudott működni, és a feltaláló állításai tarthatatlannak bizonyultak.

Filozófusok, matematikusok és mérnökök járultak hozzá az örökmozgó kivitelezhetetlenségének ma már általánosan elfogadott kritériumának kidolgozásához, amely azt hirdeti, hogy a semmiből nem lehet energiát létrehozni. Az energiamegmaradás törvénye elkerülhetetlen akadályt jelent a perpetuum mobile feltalálói számára. És minden kísérlet ennek az akadálynak a leküzdésére kudarccal végződött, de hamarosan egy másik általános álláspont is megfogalmazódott, amelyet a termodinamika második főtételének neveztek. Ez a kezdet némileg leegyszerűsítve azt mondja, hogy a hő nem növekedhet spontán módon; más szóval, ha egy jobban felmelegedett testet érintkezésbe hozunk egy kevésbé fűtött testtel, akkor a hőmérsékletek kiegyenlítődnek, és nem növelik a különbséget. Ennek a jelenségnek (hőmérsékletkiegyenlítés) sokáig nem volt elméleti magyarázata. Először Rudolf Julius Emmanuel Clausis (1822-1888) német fizikus fogalmazta meg a termodinamika második főtételét, amely tisztán empirikus volt. Igaz, az érintkező testek hőmérséklet-változása és a saját gravitációja hatására lefolyó víz áramlása között mutattak analógiát, de a helyzetet bonyolította, hogy nem lehetett megállapítani, hogy milyen külső erők irányítanak. ezt a termikus folyamatot. Ezért, bár a kísérletek mindig a hőmérséklet csökkenését mutatták ki, egészen a múlt század utolsó negyedéig kételyek fogalmazódtak meg a termodinamika második főtételének egyetemességével kapcsolatban. Sőt, egyes tudósok megpróbálták bebizonyítani, hogy vannak olyan esetek, amelyek sértik ennek az elvnek az érvényességét. 1875-ben jelent meg Maxwell híres "hőelmélete", amely kimondta, hogy a termodinamika második főtételének hatásának természetét a következő gondolatkísérlet tisztázza. Ha elképzelünk egy bizonyos eszközt, amely a molekulákat a sebességük szerint szétválogatná, akkor egy bizonyos térfogatú gáz egyik felét felmelegíthetjük, a másik felét pedig lehűthetjük munkaráfordítás és az energiamegmaradás törvényének megsértése nélkül. Ennek a mentális kísérletnek az eredménye az lesz, hogy az edény egyik részében megnövekszik a hő, a másikban pedig csökken. Ily módon módosítva a termodinamika második főtétele inkább valószínűségi, mint determinisztikus jelleget kapott. A múlt század végén Boltzmann és Planck fizikusok fektették le ennek a kérdésnek a tudományos alapjait. Boltzmann különösen azt mutatta ki, hogy két test hőmérsékletének spontán kiegyenlítődése e testek molekuláinak kevésbé valószínű állapotból valószínűbb állapotba való átmenetének eredménye. A feltételezett hőátadás egy kevésbé fűtött testről egy melegebbre lehetséges, de nem valószínű, ennek fényében. Ez a pont egy egyszerű példával illusztrálható. A gázok diffúziós törvénye nagyon közel áll a hőátadás törvényéhez, mivel a diffúzió folyamatában a gázmolekulák egyenletesen oszlanak el. Ha a gázt kívülről nem befolyásolják, akkor a sűrűsége kiegyenlítődik. Legalábbis furcsa lenne, ha az eredetileg egyenletes sűrűségű gáz hirtelen felhalmozódna az edény egyik részében, miközben a másik részében kitöltetlen teret hagyna. Hasonló, nagyon valószínűtlen jelenség fordulna elő, amikor a hő egy kevésbé fűtött testről egy melegebbre kerül. Tegyük fel most, hogy van egy apró edény, amely csak két molekulát tartalmaz, az edény mindkét felében egy-egy. Ezek a molekulák állandó mozgásban vannak, ütik a falakat, és véletlenszerűen ugrálnak ide-oda az ér egyik részéből a másikba. Ebben az esetben nyilvánvaló, hogy négy lehetőség van a molekulák térbeli elrendezésére:

A--B, A--A, AB<--0, 0-->AB.

Négyből kettőben az edény egyik felében vákuum lép fel. Ezért egy ilyen esemény valószínűsége 1/2, és arra számíthatunk, hogy az edény egy része az idő felében üres lesz. A molekulák számának növekedésével a vákuum megjelenésének valószínűsége meredeken csökken. Ha az összes molekulaszám egyenlő n-nel, annak a valószínűsége, hogy az edény fele üres lesz, (1/2)n-1 lesz. A gyakorlatban a molekulák száma óriási, így egy ilyen esemény valószínűsége közel nulla. Tehát egy valós esetben, amikor egy köbcentiméter gáz két felében a nyomáskülönbség nem haladja meg az egy százalékot, a vákuum valószínűsége ennek a kocka bármelyik felében elhanyagolható, kicsi; ilyen esemény 101016 év alatt egyszer fordulhat elő! És bár ezek az érvek meglehetősen lenyűgözőnek tűnnek, egy körülményt még tisztázni kell. Nem szabad azt gondolni, hogy ha a vákuum kialakulása ilyen ritka esemény, akkor valóban sok millió évig kell várnunk a bekövetkezésére. Vákuum akár egy perc alatt is létrehozható! Ezenkívül a vákuum egy percen belül kétszer is előfordulhat, de nagyon rövid ideig. Dr. Hale, az Egyesült Államok Szabványügyi Hivatalának munkatársa azt javasolta, hogy egy ilyen bizonyítékrendszer hasonló következtetésre vezethet bennünket egy bizonyos térfogatú gázban spontán fellépő észrevehető hőmérséklet-különbség lehetőségéről. Ismeretes, hogy a hőmérsékletet molekuláinak mozgási sebessége határozza meg. Állandónak feltételezett hőmérsékleten az egyes gázmolekulák sebessége közel sem egyenletes. Ezek azonban statisztikailag mind az átlagérték körül oszlanak el, amely mindig változatlan marad. Nézzünk újra egy mikroszkopikus edényt, amely mindössze négy molekulát tartalmaz. Legyen ezúttal két molekula F1 és F2 gyors, és két másik molekula S1 és S2 lassú. Feltételezve, hogy a gáz sűrűsége nem változik, hat különböző lehetőséget kapunk a molekulák elrendezésére az edényben:

F1S1 - F2S2F2S1 - F1S2F1S2 - F2S1F2S2 - F1S1S2S1 - F1F2F1F2 - S1S2

Az első négy olyan eset, amikor a gázhőmérséklet az edény mindkét felében azonos, mivel a modern mérőműszerek átlagos értéket adnak. Az utolsó két változatban hőmérséklet-különbség van; előfordulásuk valószínűsége négy molekula esetén 1/3.

A molekulák számának növekedésével a feltételezett edényünk két részében észrevehető hőmérséklet-különbség valószínűsége meredeken csökken. Azt is szem előtt kell tartani, hogy minden olyan gáztérfogatban, amelynek hőmérsékletét mérni vagy szabályozni tudjuk, minden egyes nagyon kis részének hőmérséklete folyamatosan ingadozik a műszer kalibrációs görbéjéhez képest, és általában a gáz olyan inhomogén hőmérsékletű, mint az óceán felszíne.nem teljesen sík.

Tehát a gáz észrevehető hőmérséklet-különbségének valószínűsége nagyon kicsi. De mindazonáltal létezik, és ezért nemcsak fel kell ismerni a hőátadás lehetőségét egy kevésbé fűtött testről egy melegebbre, hanem egyetértünk azzal is, hogy egy ilyen átmenet folyamatosan történik, bár olyan jelentéktelen mértékben, hogy nem valószínű, hogy képes lesz megfigyelni. Ezért, ahogy Carl Christian Planck (1819-1880) német filozófus érvelt, fennáll annak a lehetősége, bár nagyon kicsi, hogy a víz megfagy a tűz fölé helyezett vízforralóban.

A tudósok felismerése annak a lehetőségének a lehetőségére, hogy egy kevésbé fűtött testről egy melegebbre, másrészt jelentéktelen, de még mindig észrevehető hőmérséklet- és sűrűségváltozás következett be, alapul szolgált további érvelés. Felmerült a kérdés, hogy lehet-e olyan berendezést létrehozni, amelyben az ilyen változások hatására fokozatosan nő a hőmérséklet-különbség, aminek köszönhetően a jövőben hasznos munkát lehet végezni? Ez a kérdés körülbelül nyolcvan évvel ezelőtt merült fel, és maga ez a hipotetikus eszköz egy második típusú örökmozgó néven lépett be a tudományba. Ezt a nevet azért kapta, mert a termodinamika második főtételével ellentétben energiatermelés nélkül kellett munkát végeznie.

A készülék kialakítását először a párizsi Lippmann javasolta 1900-ban, majd 1907-ben Svedberg Uppsala városából (Svédország). 1912-ben Smoluchowski részletes elméleti tárgyalást közölt erről a problémáról. Megmutatta, hogy aligha érdemes abban reménykedni, hogy egy gázmolekulákat tartalmazó eszköz segítségével sikerül felhalmozni ezeket a ritka "eltéréseket" a második törvénytől, hiszen minden ilyen eszköz maga is ki van téve molekuláris szintű változásoknak. A molekulák sebességének folyamatosan zajló újraelosztása minden olyan hőmérséklet-esést elpusztít, amely a készülékben felhalmozódnia kellett volna, és amely alapvetően szükséges a működéséhez.

Ez a bizonyíték nagyon meggyőzőnek tűnik, bár elrettentő. Figyelemre méltó az ebből következő következtetés: a termodinamika második főtétele hosszú ideig csak statisztikai értelemben érvényes.

Érdekes módon tizenhárom évvel később, 1925 márciusában, az Amerikai Szabványügyi Hivatal munkatársaival beszélve Debye professzor azt mondta: ahhoz, hogy a fényinterferencia jelenségét összeegyeztessük a kvantumelmélettel, fel kell tételezni, hogy az energiamegmaradás törvénye. csak statisztikai értelemben igaz. Véleménye szerint nagyon rövid időn belül létrejöhet az energia, amelynek átlagértéke sokáig változatlan marad. Debye javaslatában van egy implicit utalás, hogy az első típusú örökmozgás, vagyis az energia valódi létrehozása egyfajta „tudományos valószínűség”, sőt „lehetőség”.

Az örökmozgó létrehozására tett kísérletek gyakran gyümölcsöző felfedezésekhez vezetnek

Kiváló példa arra, ahogy Stevin, a 16. század végén és a 17. század elején egy figyelemre méltó holland tudós felfedezte az erők egyensúlyának törvényét ferde síkon. Ez a matematikus sokkal nagyobb hírnevet érdemel, mint az, aki sorsára esett, mert sok fontos felfedezést tett, amelyeket ma folyamatosan használunk: feltalálta tizedesjegyek, bevezette az indikátorok használatát az algebrába, felfedezte a hidrosztatikus törvényt, amelyet később Pascal újra felfedezett.

Az erők ferde síkon való egyensúlyának törvényét nem az erők paralelogramma szabályára támaszkodva fedezte fel, csak a rajz segítségével, amelyet itt reprodukálunk.

Egy 14 egyforma golyóból álló láncot dobunk át egy háromszögű prizmán. Mi lesz ezzel a lánccal? Az alsó, füzérszerűen lógó rész magától kiegyensúlyozott. De a lánc másik két része kiegyensúlyozza egymást? Más szóval: a jobb két labdát kiegyenlíti a bal négy? Természetesen igen – különben a lánc mindig magától futna jobbról balra, mert minden alkalommal más golyók kerülnének a kicsúszott golyók helyére, és az egyensúly soha nem állna helyre. De mivel tudjuk, hogy az így átdobott lánc egyáltalán nem mozdul magától, nyilvánvaló, hogy a két jobb oldali golyót valójában a négy bal oldali egyensúlyozza ki. Kiderül, mint egy csoda: két golyó ugyanolyan erővel húz, mint négy.

Ebből a képzeletbeli csodából Stevin levezette a mechanika egy fontos törvényét. Így érvelt. Mindkét lánc – mind a hosszú, mind a rövid – eltérő súlyú: az egyik lánc annyiszor nehezebb, mint a másik, ahányszor hosszabb a prizma hosszú oldala, mint a rövidé. Ebből az következik, hogy általában két zsinórral összekötött súly egyensúlyozza egymást ferde síkon, ha súlyuk arányos e síkok hosszával.

Egy adott esetben, amikor egy rövid sík függőleges, egy jól ismert mechanikai törvényt kapunk: ahhoz, hogy egy testet ferde síkon tartsunk, e sík irányába kell hatni egy olyan erővel, amely sokszor kisebb, mint a test súlya, annyiszor nagyobb a sík hossza, mint a magassága.

Tehát az örökmozgó lehetetlenségének gondolata alapján fontos felfedezés született a mechanikában. Emellett Simon Stevin sok mély, úttörő munkát végzett a fizikában és a matematikában. Megalapozta és forgalomba hozta Európában a tizedes törteket, az egyenletek negatív gyökereit, megfogalmazta a gyök adott intervallumban való létezésének feltételeit, és módszert javasolt annak közelítő kiszámítására. Valószínűleg Stevin volt az első alkalmazott matematikus, aki számításait a számra hozta. Konkrét gyakorlati problémák megoldására folyamatosan fejlesztette az alkalmazott számítástechnikát. Stevin a számvitelt is nekik tulajdonította, mint a racionális gazdálkodás tudományát, vagyis a közgazdaságtan matematikai módszereinek eredeténél állt. Stevin úgy vélte, hogy "a számvitel célja az ország teljes nemzeti vagyonának meghatározása". Ő volt a nagy parancsnok, a modern reguláris hadsereg megteremtője, Orange Moritz katonai és pénzügyi ügyekért felelős felügyelője. Beosztása modern kifejezéssel "logisztikai parancsnok-helyettes".

Egy érdekes személy él Szamarában - Alekszandr Sztepanovics Fabrisztov feltaláló, aki már több mint 80 éves. Már fiatal korában magával ragadta az örökmozgó gondolata, rengeteg tervet komponált, sok mintát készített, de minden sikertelen volt. És csak körülbelül 10 éve alkotott végre egy olyan eszközt, amelyet "örökmozgónak" nevez, és amely meggyőződése szerint csak a gravitációs erők hatására képes "szabad" energia előállítására. Készüléke nem annyira trükkös kialakítású, és 8 db kereszttartóra szerelt fém "üvegből", ólomsarkokból, racsnisból és két fogaskerékívből áll. A keresztdarabhoz rögzített "üveg" körben mozog, egy íven halad át - a belső négyzet elmozdul, és az erőkar nagyobb lesz. Áthalad egy másikon - a tér az eredeti helyére emelkedik. Tehát kiderült, hogy a gravitációs erők hatására az egyik oldalon lévő négy "pohár" tömege sokkal nagyobb, mint a másik oldalon lévő üvegek. Sajnos „örökmozgóját” nem szabadalmazták és nem tesztelték, mivel Orosz Szabadalmi Vizsgáló Intézetünk nem fogadja el megfontolásra az ilyen motorok projektjeit. A prototípus létrehozása egy feltaláló számára egyedül lehetetlen, az ipari vállalkozások számára pedig illetlenségnek tűnik, hogy különféle találmányokkal foglalkozzanak. De elméletileg ez egy környezetbarát motor, amely nem rontja a tájat és a természetet, nem szennyezi a légkört.

A történelmet nyomon követve látható, hogy egyes feltalálók és tudósok lelkesen hittek egy örökmozgó létrehozásának lehetőségében, míg mások makacsul ellenálltak ennek, és egyre több új igazságot kerestek. Galileo Galilei, bebizonyítva, hogy egyetlen nehéz test sem emelkedhet fel azon szint fölé, amelyről leesett, felfedezte a tehetetlenség törvényét. Így a tudomány számára mind a hívők, mind a nem hívők előnyei származtak. A jól ismert fizikus, Vitalij Lazarevics Ginzburg akadémikus úgy vélte, hogy az örökmozgó gondolata lényegében tudományos. Akár rossz, akár jó, de termékeny talajt készített a jövő természettudósai számára, hogy megértsék a magasabb igazságokat. Ahogy a tomszki professzor, A. K. Szuhotin filozófus jól mondta: "... folyamatosan felmelegítve az érdeklődést, az örökmozgó gondolata az örökégés egyfajta ideológiai motorjává vált, friss fahasábokat dobál a kemencékbe, keresi a gondolatokat. ."

Időközben a feltalálók által az általuk feltalált örökmozgó gépekre vonatkozó szabadalmak kiadására irányuló nagyszámú kérelme miatt számos külföldi ország nemzeti szabadalmi hivatala és tudományos akadémiája (különösen a Párizsi Tudományos Akadémia) századi tilalom) úgy döntött, hogy egyáltalán nem fogadja el az abszolút motor feltalálása iránti kérelem elbírálását, mivel ez ellentmond az energiamegmaradás törvényének.

Borisz Viktorovics Raushenbakh, a mechanika területén világhírű szovjet akadémikus a tudományos szervezetek ilyen döntéseit hibásnak és a tudomány további fejlődésére nézve károsnak tartja. Amellett érvel, hogy a tudománynak mélyen kell vizsgálnia, bizonyítania és türelmesen meg kell magyaráznia, nem pedig elnyomnia, sőt nem tiltani semmiféle találmányt („ne tegyük zabolát a kutatási tevékenységbe, bárhol is költik azt”). Nyilvánvaló, hogy az energiamegmaradás elvét nem lehet megingatni egyetlen örökmozgó-konstrukcióval sem, de finomítások, alkalmazási körének tisztázása és más fizikai elvekkel való metszés lehetősége lehetséges. Felfedezték például, hogy ez a törvény a tömegmegmaradás törvényével párosul, és egy ilyen megnyilvánulás hasznot hozott e két törvény mélyebb megértéséhez.

Perpetuum mobile, amelynek létezését a tudósok nem tagadják

Van egy igazi örökmozgó, amelynek létezését a tudomány sem tagadja. Ez maga az univerzum.

A modern elképzelések szerint az univerzumnak volt kezdete. Az egész az ősrobbanással kezdődött, valamikor 15 milliárd évvel ezelőtt. Mi történt korábban? A tudomány általában azt válaszolja, hogy ennek a kérdésnek nincs értelme, mivel az idő az univerzummal egy időben született, és az ősrobbanás szingularitása nem ismeri a „korábbi” fogalmat, ahogyan a „dél” fogalmát sem Déli-sark. Lehet, hogy ez a válasz nem elégít ki. Akkor el kell küldenünk téged Ágostonhoz. Azt mondják, hogy a kishitűek kérdésére, hogy mit tett Isten az idő teremtése előtt, Boldog Ágoston azt válaszolta, hogy Isten különleges poklot tervezett azoknak, akik később ilyen kérdéseket tesznek fel.

Az ősrobbanás után és egészen mostanáig az Univerzum folyamatosan tágul. E tágulás során az univerzumban lévő összes részecske energiája csökken. Ezt így lehet látni. Válasszunk ki egy nagyon nagy "kozmikus cellát", és nézzük meg, hogyan tágul. Az Univerzum más részei hatással lesznek rá, hiszen például az ezek által kibocsátott fény egy idő után eljut kozmikus sejtünkbe. Hogyan lehet figyelembe venni ezt a hatást? Nagy léptékben az univerzum homogén. Ez azt jelenti, hogy a más sejtek által kibocsátott fény nem különbözik a sejtünkben kibocsátott fénytől (valamint bármely más energiaformától). Ezért mentálisan eltávolíthatja az Univerzum összes többi sejtjét, de képzelje el, hogy kozmikus sejtünket ideálisan tükröző falak veszik körül, amelyek mindent visszavernek, ami a sejtben kibocsátott vagy mozog. Így az Univerzum más részeinek befolyását felváltja a kozmikus sejt tartalmának önbefolyása. Ha a sejt elég nagy és az univerzum homogén, ez a csere indokolt.

De a sugárzás nyomást gyakorol a sejt falára, és ahogy kitágul, működik. Ezért az űrsejt lakói energiát veszítenek, mint ahogy a gázmolekulák is veszítenek energiát, amikor kinyomnak egy dugattyút a hengerből. De van egy nagy különbség. A molekulák energiája átalakul a henger mozgási energiájává. Az Univerzum esetében pedig minden sejtben ugyanez történik, mind energiát veszít. Hová megy ez az energia? Most itt. Úgy gondolják, hogy az energiamegmaradás törvénye nem alkalmazható az univerzum egészére.

Ez azonban csak az univerzumról szerzett ismereteink hiányosságát jelentheti. Egyes tudósok úgy vélik, hogy az elveszett energia gravitációs energiává megy át, és az univerzum teljes energiája továbbra is megmarad. Az Univerzum gravitációs energiájának meghatározása azonban nem ilyen egyszerű, és még mindig heves vitákat vált ki.

Következtetés, avagy hozzáállásom a felvetett célhoz

Perpetuum mobile - örökmozgó - az aszkéták romantikus álma, akik megpróbálták korlátlan hatalmat adni az emberiségnek a természet felett, a sarlatánok és a kalandorok áhított gazdagodási forrása; projektek százai, ezrei soha nem valósultak meg; ravasz mechanizmusok, amelyek, úgy tűnt, hamarosan beindulnak, de valamiért mozdulatlanok maradtak; fanatikusok megtört sorsai, mecénások megtévesztett reményei... De miért történt mindez? Az elemi fizikai törvények tudatlansága miatt, a semmiből való mindent kihozni vágyás miatt. A szabadalmi hivatalokhoz egyelőre olyan eszközök érkeznek, amelyek lényegében örökmozgó gépek. Nyilvánvalóan van valami rejtély az örökmozgó ötletében, valamiben, ami arra készteti az embereket, hogy keressék és keressék a titkát. De úgy tűnik, az ember így működik ...

Személy szerint úgy gondolom, hogy a fizika elemi szabályai miatt lehetetlen egy abszolút örökmozgót létrehozni. De egy legalább egy évszázadig megállás nélkül működő motor létrehozása szerintem elég érdekes és megoldható feladat.

Bibliográfia

1. Ihak-Rubiner F. Perpetuum mobile. M., 1922.

2. O. F. Kabardin, Fizika: Referenciaanyagok. M., 1991.

3. Rövid politechnikai szótár. M., 1956.

4. Ord-Khum A. Örökmozgó. M., 1980.

5. Perelman Ya. I. Szórakoztató fizika. M., 1991.

Az örökmozgó gépek modern osztályozása Az első típusú örökmozgó gép olyan berendezés, amely üzemanyag vagy egyéb energiaforrások ráfordítása nélkül korlátlanul képes munkát végezni. Az energiamegmaradás törvénye szerint minden ilyen motor létrehozására irányuló kísérlet kudarcra van ítélve. Az első típusú örökmozgó megvalósításának lehetetlenségét a termodinamika a termodinamika első főtételeként feltételezi. A második típusú örökmozgó megvalósításának lehetetlenségét a termodinamika a termodinamika második főtételének egyik ekvivalens megfogalmazásaként feltételezi.

Kelvin posztulátuma szerint nem lehet olyan periodikusan működő gépet létrehozni, amely csak a hőtároló hűtésével végez mechanikai munkát, Kelvin Clausius posztulátuma pedig a hidegebb testekből a melegebb testekbe spontán hőátadás lehetetlen.

Történelem Jelenleg Indiát tekintik az első örökmozgógépek ősi hazájának. Így Bhaskara 1150 körüli költeményében egyfajta kereket ír le, hosszú, keskeny edényekkel, félig higannyal megtöltve, ferdén rögzítve a perem mentén.

Meghibásodás A fogak geometriája olyan, hogy a kerék bal oldalán lévő súlyok mindig közelebb vannak a tengelyhez, mint a jobb oldalon lévők. A szerző szándéka szerint ennek, a kar törvényének megfelelően, állandó forgásba kellett volna hoznia a kereket. Elforgatáskor a terhek jobbra dőlnek, és megtartják a kar hajtóerejét

Meghibásodás Ha azonban ilyen kereket készítenek, az mozdulatlan marad. Ennek az az oka, hogy bár a jobb oldali súlyok hosszabb karral rendelkeznek, a bal oldalon több van belőlük. Ennek eredményeként a jobb és a bal oldali erőnyomatékok egyenlőek.. Erőnyomatékok

Meghibásodás Az ábra egy másik motor felépítését mutatja. A szerző úgy döntött, hogy Arkhimédész törvényét használja az energia előállítására. A törvény az, hogy azok a testek, amelyek sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége, hajlamosak a felszínre lebegni Arkhimédész törvénye Ezért a szerző üreges tartályokat helyezett láncra, és a jobb felét víz alá helyezte. Azt hitte, hogy a víz a felszínre löki őket, és a kerekekkel ellátott lánc így vég nélkül forog.

Meghibásodás Itt nem vesszük figyelembe a következőket: a felhajtóerő a víz alá merült tárgy aljára és tetejére ható víznyomások különbsége. Az ábrán látható kialakításban ez a különbség kiszorítja azokat a tartályokat, amelyek a kép jobb oldalán vannak víz alatt. De a legalsó tartályon, amely betömi a lyukat, csak a jobb oldali felületére ható nyomás hat. És kiegyenlíti vagy meghaladja a többi tartályra ható erőt.

A prezentációk előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot (fiókot), és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diák feliratai:

Az örökmozgó (lat. Perpetuum Mobile) egy képzeletbeli eszköz, amely lehetővé teszi, hogy hasznos munkát végezzen, amely meghaladja a vele közölt energia mennyiségét (a hatásfoka több mint 100%). örökmozgó

Mik azok az örökmozgó gépek? Kérdés: Mik azok az örökmozgó gépek? Válasz: Egyik sem. Ennek ellenére létezik az örökmozgó gépek osztályozása.

Perpetuum mobile (perpetuum mobile) - az első és a második típusú örökmozgó gépekre oszlik. A termodinamika első és második törvényének nevezzük azokat az okokat, amelyek miatt nem konstruálhatók meg. Az a felismerés, hogy egy örökmozgó létrehozása lehetetlen, arra késztette a Párizsi Tudományos Akadémiát 1775-ben, hogy megtagadja az összes ilyen projekt megfontolását (az ok valami ilyesmi volt: „nincs ingyen ajándék”).

Az első típusú örökmozgónak úgy kellett működnie, hogy nem von ki energiát a környezetből. A második típusú örökmozgó olyan gép, amely csökkenti a termikus tározó energiáját, és a környezet változása nélkül teljesen munkává alakítja.

Perpetuum mobil modell Az ábrán. Az 1. ábrán az egyik legrégebbi örökmozgó konstrukció látható. Ez egy fogaskereket ábrázol, amelynek mélyedéseibe csuklós súlyok vannak rögzítve. A fogak geometriája olyan, hogy a kerék bal oldalán lévő súlyok mindig közelebb vannak a tengelyhez, mint a jobb oldalon. A szerző szándéka szerint ennek, a kar törvényének megfelelően, állandó forgásba kellett volna hoznia a kereket. Forgás közben a terhek jobbra dőlnek, és megtartják a hajtóerőt. Ha azonban ilyen kereket készítenek, az mozdulatlan marad. Ennek a ténynek az az oka, hogy bár a jobb oldali súlyok hosszabb karral rendelkeznek, a bal oldalon több van belőlük. Ennek eredményeként a jobb és a bal oldali erőnyomatékok egyenlőek. Rizs. 1. Az egyik legrégebbi örökmozgó design

Arab örökmozgó indiai vagy arab örökmozgó kis, ferdén rögzített, részben higannyal töltött edényekkel.

Perpetuum mobil állandó mágnesekkel

Perpetuum mobile és Arkhimédész törvénye Az ábrán. A 2. ábra egy másik motor eszközét mutatja. A szerző úgy döntött, hogy Arkhimédész törvényét használja az energia előállítására. A törvény szerint azok a testek, amelyek sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége, hajlamosak a felszínre úszni. Ezért a szerző üreges tartályokat helyezett a láncra, és a jobb felét víz alá helyezte. Azt hitte, hogy a víz a felszínre löki őket, és a kerekekkel ellátott lánc így vég nélkül forog. Itt nem vesszük figyelembe a következőket: a felhajtóerő a vízbe merített tárgy alsó és felső részére ható víznyomások különbsége. Az ábrán látható kialakításban ez a különbség hajlamos arra, hogy kiszorítsa azokat a tartályokat, amelyek a kép jobb oldalán vannak víz alatt. De a legalsó tartályon, amely betömi a lyukat, csak a jobb oldali felületére ható nyomás hat. És ez meghaladja a többi tartályra ható összerőt. Ezért az egész rendszer egyszerűen az óramutató járásával megegyező irányba fog gördülni, amíg a víz ki nem ömlik. Rizs. 2. Örökmozgó tervezése Arkhimédész törvénye alapján

Néhány példa az "örökmozgó gépekre"

Kerék gördülő labdákkal Feltaláló ötlete: Kerék, melyben nehéz golyók gördülnek. A kerék bármely helyzetében a kerék jobb oldalán lévő súlyok távolabb lesznek a középponttól, mint a bal felén lévő súlyok. Ezért a jobb felének mindig húznia kell a bal felét, és forognia kell a kereket. Tehát a keréknek örökké forognia kell. Miért nem működik a motor: Bár a jobb oldali súlyok mindig távolabb vannak a középponttól, mint a bal oldali súlyok, ezeknek a súlyoknak a száma kevesebb, mint éppen elég ahhoz, hogy a súlyok összegét megszorozzuk. a gravitációs irányra merőleges sugarak vetületével a jobb és a bal oldalon egyenlők (F i L i = F j L j).

Golyólánc háromszög prizmán A feltaláló ötlete: 14 egyforma golyóból álló láncot dobunk egy háromszögű prizmára. Négy golyó van a bal oldalon, kettő a jobb oldalon. A maradék nyolc labda kiegyensúlyozza egymást. Következésképpen a lánc az óramutató járásával ellentétes irányban állandó mozgásba kerül. Miért nem működik a motor: Csak az a gravitációs komponens mozgatja a terhelést, amely párhuzamos a ferde felülettel. Hosszabb felületen több a súly, de a felület hajlásszöge arányosan kisebb. Ezért a jobb oldali terhelések gravitációja, megszorozva a szög szinuszával, megegyezik a bal oldali terhelések gravitációjával, megszorozva a másik szög szinuszával.

A figyelemre méltó holland fizikus és mérnök, Simon Stevin (1548–1620) már a 17. század elején, a történelemben elsőként, ennek az ellenkezőjét tette. Egy háromszögű prizmával és egy 14 azonos golyóból álló lánccal kísérletezve felvetette, hogy az örökmozgó egyáltalán nem lehetséges (ez a természet törvénye), és ebből az elvből vezette le az erők ferde síkon való egyensúlyának törvényét: A terhelésekre ható gravitációs erők arányosak azon síkok hosszával, amelyeken fekszenek. Ebből az elvből nőtt ki az erők összeadásának vektortörvénye és az az elképzelés, hogy az erőket egy új matematikai objektummal – egy vektorral – kell leírni. Emellett Simon Stevin sok mély, úttörő munkát végzett a fizikában és a matematikában. Megalapozta és forgalomba hozta Európában a tizedes törteket, az egyenletek negatív gyökereit, megfogalmazta a gyök adott intervallumban való létezésének feltételeit, és módszert javasolt annak közelítő kiszámítására. Valószínűleg Stevin volt az első alkalmazott matematikus, aki számításait a számra hozta. Konkrét gyakorlati problémák megoldására folyamatosan fejlesztette az alkalmazott számítástechnikát. Stevin a számvitelt is nekik tulajdonította, mint a racionális gazdálkodás tudományát, vagyis a közgazdaságtan matematikai módszereinek eredeténél állt. Stevin úgy vélte, hogy "a számvitel célja az ország teljes nemzeti vagyonának meghatározása". Ő volt a nagy parancsnok, a modern reguláris hadsereg megteremtője, Orange Moritz katonai és pénzügyi ügyekért felelős felügyelője. Beosztása modern kifejezéssel "logisztikai parancsnok-helyettes".

"Hottabych Bird" Feltaláló ötlete: Egy vékony üvegkúpot, amelynek közepén vízszintes tengely van, egy kis tartályba forrasztanak. A kúp szabad vége szinte érinti az alját. A játék alsó részébe kevés étert öntünk, a felsőt, üresen, kívülről vékony vattaréteggel ragasztjuk. Egy pohár vizet teszünk a játék elé, és megdöntjük, „inni” kényszerítve. A madár elkezd lehajolni és percenként kétszer-háromszor belemártani a fejét az üvegbe. Időről időre, folyamatosan, éjjel-nappal meghajol a madár, amíg el nem fogy a pohárból a víz.

Miért nem örökmozgó: A madár fejét és csőrét vatta borítja. Amikor a madár „vizet iszik”, a vatta vízzel telítődik. Amikor a víz elpárolog, a madár fejének hőmérséklete csökken. A madár testének alsó részébe étert öntenek, felette étergőzök vannak (a levegőt kiszivattyúzzák). Ahogy a madár feje lehűl, a gőznyomás a felső részben csökken. De az alsó nyomás ugyanaz marad. Az étergőzök túlzott nyomása az alsó részben a folyékony étert emeli fel a csövön, a madár feje elnehezül és az üveg felé hajlik. Amint a folyékony éter eléri a cső végét, az alsó részből meleg étergőzök a felső részbe hullanak, a gőznyomás kiegyenlítődik és a folyékony éter lefolyik, a madár pedig ismét felemeli a csőrét, víz felvétele az üvegből. A víz párolgása újra elkezdődik, a fej lehűl, és minden megismétlődik. Ha a víz nem párologna el, akkor a madár nem mozdulna. A környező térből történő elpárologtatáshoz energiát fogyasztanak (a vízben és a környezeti levegőben koncentráltan). Egy "igazi" örökmozgónak külső energia ráfordítása nélkül kell működnie. Ezért a Hottabych madara nem igazán örökmozgó.

Úszólánc A feltaláló ötlete: Vízzel teli magas torony. A torony tetején és alján elhelyezett csigákon keresztül egy 14 üreges kockadobozból álló, 1 méter oldalsó kötelet dobnak. A vízben lévő dobozoknak az Archimedes-erő felfelé irányuló hatása alatt egymás után a folyadék felszínére kell úszniuk, magukkal húzva az egész láncot, és a bal oldali dobozok a gravitáció hatására lefelé mennek. Ily módon a dobozok felváltva mennek levegőből folyadékba és fordítva. Miért nem működik a motor: A folyadékba belépő dobozok nagyon erős ellenállásba ütköznek a folyadékkal, és a folyadékba való betolásuk nem kevesebb, mint az Arkhimédész-erő által végzett munka, amikor a dobozok a felszínre úsznak.

Arkhimédészi csavar és vízkerék Feltalálói ötlet: Az arkhimédeszi csavar forogva emeli a vizet a felső tartályba, ahonnan a vízikerék lapátjaira eső sugárban kifolyik a tálcából. A vízikerék forgatja a köszörűkövet, és egyidejűleg egy sor fogaskerekes segítségével mozgatja ugyanazt az Archimedes csavart, amely a vizet a felső tartályba emeli. A csavar forgatja a kereket, és a kerék forgatja a csavart! Ezt a projektet, amelyet még 1575-ben talált fel Strada the Elder olasz szerelő, számos változatban megismételték. Miért nem működik a motor: A legtöbb örökmozgásos kialakítás valóban működhetne, ha nem létezne súrlódás. Ha ez egy motor, akkor mozgó alkatrészeknek kell lenniük, ami azt jelenti, hogy nem elég, ha a motor önmagában forog: a súrlódási erő leküzdéséhez többletenergiát is elő kell termelni, amit sehogyan sem lehet eltávolítani.

Orphyreus gépfeltaláló ötlete: Az örökmozgó gépek néhány feltalálója csak szélhámos volt, ügyesen becsapva a hiszékeny közvéleményt. Az egyik legjelentősebb "feltaláló" egy bizonyos orvos Orfireus (igazi nevén - Bessler) volt. Motorjának fő eleme egy nagy kerék volt, amely állítólag nemcsak magától forgott, hanem jelentős terhet is emelt jelentős magasságba. Miért nem működik a motor: Az "örökmozgó" korántsem bizonyult örökkévalónak - Orphyreus testvére és egy szolgája hajtotta, ügyesen elrejtett zsinórt húzva.

Mágnes és vályúk A feltaláló ötlete: Erős mágnest helyezünk egy állványra. Két ferde vályú támaszkodik hozzá, egyik a másik alatt, és a felső vályú felső részén egy kis lyuk van, az alsó pedig a végén ívelt. Ha egy kis vasgolyót helyezünk a felső csúszdára, akkor a mágnes vonzása miatt felfelé gurul, azonban a lyukig érve az alsó csúszdába esik, legurul, a végső lekerekítés mentén felemelkedik és újra essen a felső csúszdára. Így a labda folyamatosan futni fog, ezáltal örökmozgást hajt végre. Ennek a mágneses perpetuum mobilnak a kialakítását John Wilkens angol püspök írta le a 17. században. Miért nem működik a motor: A készülék akkor működne, ha a mágnes csak akkor hatna a fémgolyóra, amikor az a felső csúszda mentén az állványra emelkedik. De a labda lassan gördül le két erő hatására: a gravitáció és a mágneses vonzás hatására. Ezért az ereszkedés végére nem éri el a szükséges sebességet, hogy az alsó csúszda lekerekítése mentén emelkedjen és új ciklust kezdjen.

"Örök vízvezeték" A feltaláló ötlete: A nagy tartályban lévő víznyomásnak folyamatosan ki kell préselnie a vizet a csövön keresztül a felső tartályba. Miért nem működik a motor: A projekt szerzője nem értette, hogy a hidrosztatikai paradoxon az, hogy a vízszint a csőben mindig ugyanaz marad, mint a tartályban.

Automata óratekercselés Feltaláló ötlete: A készülék alapja egy nagy méretű higanybarométer: egy tál, amelyen egy keretben függesztik a higanyt, és egy nagy, fejjel lefelé fordított higanyt tartalmazó lombik. Az edények mozgathatóan vannak rögzítve egymáshoz képest; a légköri nyomás növekedésével a lombik leereszkedik és a tál felemelkedik, míg ha a nyomás csökken, fordítva. Mindkét mozgás hatására egy kis fogaskerék mindig egy irányba forog, és a fogaskerekek rendszerén keresztül megemeli az óra súlyait. Miért nem egy örökmozgó: Az óra működtetéséhez szükséges energiát a környezetből "leszívják". Valójában ez nem sokban különbözik egy szélturbinától – kivéve, hogy rendkívül alacsony teljesítményű.

Olaj felszáll a kanócokon keresztül Feltalálói ötlet: Az alsó edénybe öntött folyadékot a kanócok a felső edénybe emelik, melyben van egy csúszda a folyadék leeresztésére. A lefolyón keresztül a folyadék a kerék lapátjaira esik, amitől az elfordul. Továbbá az újra lefolyt olaj a kanócokon keresztül a felső edénybe emelkedik. Így a csúszdán a kerékre lefolyó olajsugár egy másodpercre sem szakad meg, és a keréknek mindig mozgásban kell lennie. Miért nem működik a motor: A folyadék nem folyik le a kanóc felső, hajlított részéből. A kapilláris vonzás, a gravitációt legyőzve, felemelte a folyadékot a kanócban - de ugyanez az ok tartja a folyadékot a nedves kanóc pórusaiban, megakadályozva, hogy kicsöpögjön onnan.

Kerék billenthető súlyokkal Feltaláló ötlete: Az ötlet egy kiegyensúlyozatlan súlyú kerék használatán alapul. A kerék széleihez a végén súlyokkal ellátott összecsukható rudak vannak rögzítve. A kerék bármely helyzetében a jobb oldali súlyok távolabbra kerülnek a középponttól, mint a bal oldalon; ennek a felnek tehát a bal oldalt kell húznia, és ezáltal el kell forognia a kereket. Ez azt jelenti, hogy a kerék örökké forogni fog, legalábbis addig, amíg a tengely el nem kopik. Miért nem jár a motor: A jobb oldali súlyok mindig távolabb vannak a középponttól, de elkerülhetetlen, hogy a kerék úgy legyen elhelyezve, hogy ezeknek a súlyoknak a száma kevesebb legyen, mint a bal oldalon. Ekkor a rendszer kiegyensúlyozott - ezért a kerék nem forog, de többszöri lengés után megáll.

Potapov mérnök installációja A feltaláló ötlete: Potapov hidrodinamikus termikus berendezése 400%-ot meghaladó hatásfokkal. Az elektromos motor (EM) hajtja a szivattyút (NS), kényszerítve a vizet, hogy keringsen a körben (nyilak jelzik). Az áramkör egy hengeres oszlopot (OK) és egy fűtőelemet (BT) tartalmaz. A 3 cső vége kétféleképpen csatlakoztatható az oszlophoz (OK): 1) az oszlop közepéhez; 2) érintőleges a hengeres oszlop falát alkotó körhöz. Az 1. módszer szerint csatlakoztatva a víznek leadott hőmennyiség (a veszteségek figyelembevételével) megegyezik az akkumulátor (BT) által a környező térbe kisugárzott hőmennyiséggel. De amint a csövet a 2. módszer szerint csatlakoztatják, az akkumulátor (BT) által kibocsátott hőmennyiség 4-szeresére nő! A saját és külföldi szakértők által végzett mérések azt mutatták, hogy ha 1 kW-ot adnak a villanymotorhoz (EM), akkor az akkumulátor (BT) annyi hőt ad, amennyit 4 kW ráfordítással el kellett volna nyerni. A cső 2. módszer szerinti csatlakoztatásakor az oszlopban lévő víz (OK) forgó mozgást kap, és ez a folyamat az akkumulátor (BT) által leadott hőmennyiség növekedéséhez vezet.

Miért nem működik a motor: A leírt telepítést valóban az NPO Energia-nál szerelték össze, és a szerzők szerint működött. A feltalálók nem kérdőjelezték meg az energiamegmaradás törvényének helyességét, hanem azzal érveltek, hogy a motor a "fizikai vákuumból" nyeri az energiát. Ami lehetetlen, hiszen a fizikai vákuumnak a lehető legalacsonyabb energiaszintje van, és nem lehet belőle energiát meríteni. Egy prózaibb magyarázat tűnik a legvalószínűbbnek: a folyadék egyenetlen felmelegedése a cső keresztmetszetén, és emiatt a hőmérséklet mérésében hibák lépnek fel. Az is előfordulhat, hogy a feltalálók akarata ellenére elektromos áramkörről „pumpálnak” energiát a berendezésbe.

Hold és bolygók A feltaláló ötlete: A Hold állandó mozgása a Föld körül és a bolygók a Nap körül. Miért nem működik a motor: Itt összekeverik a fogalmakat: "örökmozgó" és "örökmozgó". A Naprendszer teljes (potenciális és mozgási) energiája állandó érték, és ha ennek költségére akarunk munkát végezni (ami elvileg nem kizárt), akkor ez az energia csökkenni fog. De továbbra sem kapunk „ingyenes” munkát.

És mégis létezik? A Francia Tudományos Akadémia, amely egykor megtagadta az örökmozgó projektek megfontolását, lelassította a technikai fejlődést, és hosszú időre késleltette a csodálatos mechanizmusok és technológiák egész osztályának megjelenését. Csak néhány fejlesztésnek sikerült áttörnie ezen a korláton.

PERPETUAL MOBIL AZ ÓRÁBAN Az egyik ilyen egy tekercselést nem igénylő óra, amelyet ironikus módon ma Franciaországban gyártanak. Az energiaforrás a levegő hőmérsékletének és légköri nyomásának napközbeni ingadozása. Egy speciális hermetikus tartály a környezet változásától függően enyhén "lélegzik". Ezeket a mozgásokat a főrugóra továbbítják, feltekerve azt. A mechanizmus olyan finoman van kitalálva, hogy a hőmérséklet mindössze egy fokos változása biztosítja az óra mozgását a következő két napban. Feltéve, hogy ez a mechanizmus jól működik, pontosan addig fog működni, amíg a Nap süt és a Föld létezik, vagyis szinte örökké.

Előadás örökmozgó készítés témában. 10. A osztály tanuló Kudrjavcev Dmitrij

Az első típusú örökmozgó egy képzeletbeli eszköz, amely végtelenül képes munkát végezni üzemanyag vagy más energiaforrás fogyasztása nélkül. Az energiamegmaradás törvénye szerint minden ilyen motor létrehozására irányuló kísérlet kudarcra van ítélve. Az első típusú örökmozgó lehetetlenségét a termodinamika a termodinamika első főtételeként feltételezi. A második fajtájú örökmozgó egy képzeletbeli gép, amely mozgásba lendülve a környező testekből kivont összes hőt munkává alakítja. A második típusú örökmozgó lehetetlenségét a termodinamika a termodinamika második főtételének egyik ekvivalens megfogalmazásaként posztulálja. A termodinamika első és második törvényét is posztulátumként vezették be, miután ismételt kísérleti megerősítést nyert az örökmozgógépek létrehozásának lehetetlensége. A kezdetektől számos fizikai elmélet fejlődött ki, amelyeket számos kísérlet és megfigyelés igazolt, és a tudósoknak nincs kétsége afelől, hogy ezek a posztulátumok igazak, és egy örökmozgó létrehozása lehetetlen.

Az örökmozgó gépek sikertelen tervezése. Íme az egyik legrégebbi örökmozgó konstrukció. Ez egy fogaskereket ábrázol, amelynek mélyedéseibe csuklós súlyok vannak rögzítve. A fogak geometriája olyan, hogy a kerék bal oldalán lévő súlyok mindig közelebb vannak a tengelyhez, mint a jobb oldalon. A szerző szándéka szerint ennek, a kar törvényének megfelelően, állandó forgásba kellett volna hoznia a kereket. Forgás közben a terhek jobbra dőlnek, és megtartják a hajtóerőt. Ha azonban ilyen kereket készítenek, az mozdulatlan marad. Ennek a ténynek az az oka, hogy bár a jobb oldali súlyok hosszabb karral rendelkeznek, a bal oldalon több van belőlük. Ennek eredményeként a jobb és a bal oldali erőnyomatékok egyenlőek.

Itt nem vesszük figyelembe a következőket: a felhajtóerő a vízbe merített tárgy alsó és felső részére ható víznyomások különbsége. Az ábrán látható kialakításban ez a különbség hajlamos arra, hogy kiszorítsa azokat a tartályokat, amelyek a kép jobb oldalán vannak víz alatt. De a legalsó tartályon, amely betömi a lyukat, csak a jobb oldali felületére ható nyomás hat. És ez meghaladja a többi tartályra ható összerőt. Ezért az egész rendszer egyszerűen az óramutató járásával megegyező irányba fog gördülni, amíg a víz ki nem ömlik. . Örökmozgó tervezése Arkhimédész törvénye alapján Arkhimédész törvénye.

Sajnos ezek az elméletek az örökmozgó létrehozásáról tévesek, de a tudósoknak sikerült létrehozniuk egy örök autót.