Presentazione di fisica su macchina a moto perpetuo. Presentazione sul tema della creazione di una macchina a moto perpetuo. Sega ad acqua Villar d'Honnecourt con alimentazione automatica del legno

MBOUSOSH №11

Presentazione per la lezione sul tema: "Macchina a moto perpetuo"

Completato da: insegnante di fisica

Glushkova Tatyana Aleksandrovna

Novocherkassk

OBIETTIVI

EDUCATIVO

EDUCATIVO

SVILUPPANDO

Educativo:

Coinvolgere lo studente in un processo cognitivo attivo sul tema "Perpetuum mobile". Formazione di abilità nello studio dei concetti fisici in questo argomento.

Educativo:

Coltivare un atteggiamento attento e benevolo verso le risposte dei propri compagni di classe, coltivando la responsabilità personale per lo svolgimento del lavoro collettivo.

Sviluppando:

Sviluppo delle capacità e delle capacità degli studenti di lavorare in modo indipendente o in gruppo, ampliando i propri orizzonti, aumentando l'erudizione, sviluppando l'interesse per la fisica.

Durante le lezioni:

È noto da tempo che l'idea di una macchina a moto perpetuo non è fattibile, ma è molto interessante e informativa dal punto di vista della storia dello sviluppo della scienza e della tecnologia. Dopotutto, alla ricerca di una macchina a moto perpetuo, gli scienziati sono stati in grado di comprendere meglio i principi fisici di base. Inoltre, gli inventori della macchina del moto perpetuo sono ottimi esempi per lo studio di alcuni aspetti della psicologia umana: ingegno, perseveranza, ottimismo e fanatismo.

macchina a moto perpetuo ( dal greco perpetuum mobile, macchina a moto perpetuo)

macchina a moto perpetuo ( cellulare perpetuo) – un dispositivo basato su processi meccanici, chimici, elettrici o altri processi fisici. Essendo lanciato, una volta, potrà funzionare per sempre e fermarsi solo se esposto ad esso dall'esterno.

Attualmente l'India è giustamente considerata la patria ancestrale delle prime macchine a moto perpetuo.

Gli schemi delle prime macchine a moto perpetuo erano costruiti sulla base di semplici elementi meccanici e anche in epoche successive prevedevano leve fissate attorno alla circonferenza di una ruota rotante attorno ad un asse orizzontale.

• Sollevare l'acqua con una vite di Archimede;
• L'aumento dell'acqua con l'aiuto di capillari;
• Utilizzo di una ruota con pesi sbilanciati;
• magneti naturali;
• Elettromagnetismo;
• Vapore o aria compressa.

Errori delle macchine a moto perpetuo

La variazione dell'energia interna del sistema durante il suo passaggio da uno stato all'altro è uguale alla somma del lavoro delle forze esterne e della quantità di calore trasferita al sistema e non dipende dal metodo con cui viene effettuata questa transizione fuori. (Prima legge della termodinamica)

“Non esiste un processo circolare, il cui unico risultato sarebbe la produzione di lavoro raffreddando il serbatoio di calore”

(Secondo inizio

termodinamica)

È un postulato che non può essere dimostrato nell'ambito della termodinamica. È stato creato sulla base di una generalizzazione di fatti sperimentali e ha ricevuto numerose conferme sperimentali.

Le macchine a moto perpetuo sono divise in due grandi gruppi:

Macchine a moto perpetuo del primo tipo non estraggono energia dall'ambiente (ad esempio calore), mentre rimane inalterato anche lo stato fisico e chimico delle sue parti. Macchine di questo tipo non possono esistere sulla base del primo principio della termodinamica.

Macchine a moto perpetuo del secondo tipo estrarre calore dall'ambiente e convertirlo in energia di movimento meccanico. Tali dispositivi non possono esistere in base alla seconda legge della termodinamica.

Le prime informazioni sulle macchine a moto perpetuo.

I tentativi di studiare il luogo, il tempo e la causa dell'idea di una macchina a moto perpetuo sono un compito molto difficile. La prima informazione sul perpetuum mobile è la menzione che troviamo nel poeta, matematico e astronomo indiano Bhaskara . Così, Bhaskara descrive una specie di ruota con vasi lunghi e stretti, pieni per metà di mercurio, attaccati obliquamente lungo il bordo. Il principio di funzionamento di questo primo perpetuum mobile meccanico si basava sulla differenza dei momenti di gravità creati dal liquido che si muoveva in vasi posti sulla circonferenza della ruota. Bhaskara giustifica la rotazione della ruota in un modo molto semplice: "La ruota così piena di liquido, essendo montata su un asse che giace su due supporti fissi, ruota continuamente da sola".

• Mobile perpetuo indiano o arabo.

• Una macchina indiana o araba a moto perpetuo con piccoli vasi fissati obliquamente parzialmente riempiti di mercurio.

Una variante di una macchina a moto perpetuo di origine orientale.

Una variante di una macchina a moto perpetuo di origine orientale. L'autore si è basato qui sulla differenza nel peso specifico dell'acqua e del mercurio.

Una ruota con leve è un elemento tipico delle macchine a moto perpetuo.

La ruota a bracci articolati flessibili è un elemento tipico delle macchine a moto perpetuo, che successivamente, sulla base di questo progetto arabo, furono proposte in molte versioni differenti.

Macchine europee a moto perpetuo

Il primo europeo, autore dell'idea di "auto semovente", è considerato un architetto francese medievale. Villard d'Honnecourt originario della Piccardia. Il suo modello a moto perpetuo è una sega idraulica con avanzamento automatico del legno. Villar procedeva per effetto della gravità, sotto l'influenza della quale i contrappesi si erano adagiati.

Sega ad acqua Villar d'Honnecourt con alimentazione automatica del legno

Idea dell'inventore: Sul supporto è posizionato un potente magnete. Vi sono addossati due avvallamenti inclinati, uno sotto l'altro, e l'abbeveratoio superiore ha un piccolo foro nella parte superiore, e quello inferiore è ricurvo all'estremità. Se una pallina di ferro viene posizionata sullo scivolo superiore, a causa dell'attrazione del magnete rotolerà verso l'alto, tuttavia, una volta raggiunta la buca, cadrà nello scivolo inferiore, rotolerà giù, salirà lungo l'arrotondamento finale e di nuovo cadere sullo scivolo superiore. Pertanto, la palla girerà continuamente, effettuando così un movimento perpetuo.

Il dispositivo funzionerebbe se il magnete agisse sulla sfera di metallo solo durante la sua salita al supporto lungo lo scivolo superiore. Ma la palla rotola giù lentamente sotto l'azione di due forze: la gravità e l'attrazione magnetica. Pertanto, al termine della discesa, non acquisirà la velocità necessaria per salire lungo l'arrotondamento dello scivolo inferiore e iniziare un nuovo ciclo.

I tentativi di creare una macchina a moto perpetuo furono fatti dagli inventori in tempi successivi. In molti progetti, le macchine a moto perpetuo ricorrono all'azione della gravità.

Ruota con palline rotanti

Idea dell'inventore: Una ruota con dentro delle palle pesanti. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro della ruota saranno più lontani dal centro rispetto ai pesi sulla metà sinistra. Pertanto, la metà destra deve sempre tirare la metà sinistra e far girare la ruota. Quindi la ruota deve continuare a girare per sempre.

Perché il motore non funziona: Il motore non funzionerà perché tali meccanismi possono funzionare solo a scapito della fornitura di energia iniziale segnalata all'avvio; quando questa riserva è completamente esaurita, la macchina a moto perpetuo si ferma.

Catena di palline su prisma triangolare

Idea dell'inventore: Una catena di 14 palline identiche viene lanciata attraverso un prisma triedrico. Ci sono quattro palline a sinistra, due a destra. Le otto palle rimanenti si bilanciano a vicenda. Di conseguenza, la catena entrerà in moto perpetuo in senso antiorario.

Perché il motore non funziona: I carichi sono messi in moto solo dalla componente di gravità parallela alla superficie inclinata. Su una superficie più lunga ci sono più pesi, ma l'angolo di inclinazione della superficie è proporzionalmente minore. Pertanto, la gravità dei carichi a destra, moltiplicata per il seno dell'angolo, è uguale alla gravità dei carichi a sinistra, moltiplicata per il seno dell'altro angolo.

Ruota con pesi reclinabili

Idea dell'inventore: L'idea si basa sull'utilizzo di una ruota con pesi sbilanciati. Bastoncini pieghevoli con pesi alle estremità sono attaccati ai bordi della ruota. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro saranno lanciati più dal centro che sul sinistro; questa metà, quindi, deve tirare quella sinistra e quindi far girare la ruota. Ciò significa che la ruota ruoterà per sempre, almeno fino a quando l'asse non sarà sfilacciato.

Perché il motore non funziona: I pesi sul lato destro sono sempre più lontani dal centro, ma è inevitabile che la ruota sia posizionata in modo tale che il numero di questi pesi sia inferiore a quello di sinistra. Quindi il sistema è bilanciato, quindi la ruota non ruoterà, ma dopo aver effettuato diverse oscillazioni, si fermerà.

• I pianeti ruotano attorno al Sole per miliardi di anni, essendo un esempio di moto perpetuo. Se ne è accorto molto tempo fa . Naturalmente, gli scienziati hanno voluto ripetere questa immagine su scala ridotta, cercando di creare un modello ideale di una macchina a moto perpetuo. Nonostante il fatto che nel 19° secolo sia stata dimostrata la fondamentale impraticabilità di una macchina a moto perpetuo, gli scienziati hanno creato migliaia di invenzioni, ma non sono riusciti a trasformare il sogno in realtà.

• Ihak-Rubiner F. Macchina a moto perpetuo. M., 1922.
• Ord-Hume A. Moto perpetuo. La storia di un'ossessione. Mosca: Conoscenza, 1980.
• Michele S. Macchina a moto perpetuo ieri e oggi. M.: Mir, 1984.
• Perelman Ya. I. Fisica divertente. Prenotare. 1 e 2. M.: Nauka, 1979.

MOU palestra n. 7

Lavoro di ricerca in fisica

È possibile creare una macchina a moto perpetuo?

Completato da: studente di grado 10 "A"

Scarabeo Daria

Capo: Dobrodumov Nadezhda Petrovna

insegnante di fisica

Rilevanza

Ora la vita umana è piena di varie tecnologie che rendono la nostra vita più facile. Con l'aiuto di macchine, una persona coltiva la terra, estrae petrolio, minerali e altri minerali, si muove, ecc. La principale proprietà delle macchine è la loro capacità di lavorare. Una macchina a moto perpetuo è un meccanismo così immaginario che si muove costantemente e, inoltre, esegue qualche altro lavoro utile (ad esempio, solleva un carico). Ecco perché per molti secoli l'umanità ha cercato di creare una macchina a moto perpetuo. Ma, purtroppo, a causa del gran numero di domande di inventori per il rilascio di brevetti per macchine a moto perpetuo non funzionanti da loro inventate, numerosi uffici brevetti nazionali e accademie di scienze di paesi esteri hanno deciso di non accettare domande di invenzioni di un motore assoluto da considerare, poiché questo contraddice la legge di conservazione dell'energia.

Obbiettivo

Studiare la possibilità di creare una macchina a moto perpetuo, utilizzando esempi di modelli non funzionanti di una macchina a moto perpetuo.

Compiti

1) Studiare la letteratura sull'argomento scelto

2) Studiare i modelli a moto perpetuo più famosi, per scoprire le ragioni della loro fragilità

3) Trarre una conclusione in base al materiale selezionato.

Introduzione, ovvero il significato di creare una macchina a moto perpetuo

Cos'è una macchina a moto perpetuo?

Tipi di modelli a moto perpetuo, tecniche e loro combinazioni, sulla base dei quali vengono progettate le macchine a moto perpetuo

17 macchine a moto perpetuo più famose e perché non funzionano

Le leggi della natura, esclusa la possibilità di creare un perpetuum mobile

I tentativi di creare una macchina a moto perpetuo spesso portano a scoperte fruttuose

Perpetuum mobile è un'esistenza che gli scienziati non negano

Conclusione, o il mio atteggiamento verso l'obiettivo sollevato

Bibliografia

Introduzione, ovvero il significato di creare una macchina a moto perpetuo

Vita moderna di una persona è impossibile senza l'uso di un'ampia varietà di macchine che gli semplificano la vita. Con l'aiuto di macchine, una persona coltiva la terra, estrae petrolio, minerali e altri minerali, si muove, ecc. La principale proprietà delle macchine è la loro capacità di lavorare.

Ecco come scriveva il notevole ingegnere francese Sadi Carnot sul significato di una macchina a moto perpetuo per l'umanità: capace di sviluppare una quantità illimitata di forza motrice, capace di portare successivamente fuori riposo tutti i corpi della natura, se fossero in esso, violando in essi il principio di inerzia, capace, infine, di trarre da sé le forze necessarie per mettere in moto l'intero Universo, per assecondarne e accelerarne continuamente il movimento. Tale sarebbe davvero la creazione di una forza trainante. Se ciò fosse possibile, allora sarebbe inutile cercare la forza motrice nei corsi d'acqua e d'aria, nel materiale combustibile, avremmo una fonte inesauribile da cui attingere all'infinito.

Nel XII-XIII secolo iniziarono le crociate e la società europea si mise in moto. L'imbarcazione iniziò a svilupparsi più velocemente e le macchine che mettevano in moto i meccanismi furono migliorate. Si trattava principalmente di ruote idrauliche e di ruote azionate da animali (cavalli, muli, tori che camminavano in cerchio). Così è nata l'idea di creare una macchina efficiente alimentata da un'energia più economica. Se l'energia viene prelevata dal nulla, allora non costa nulla e questo è un caso estremamente speciale di economicità - per niente.

L'idea di una macchina a moto perpetuo divenne ancora più popolare nei secoli XVI-XVII, nell'era del passaggio alla produzione di macchine. Il numero di progetti di moto perpetuo conosciuti ha superato il migliaio. Non erano solo gli artigiani poco istruiti a sognare di creare una macchina a moto perpetuo, ma anche alcuni eminenti scienziati del loro tempo, da allora non esisteva alcun divieto scientifico fondamentale sulla creazione di un tale dispositivo.

Già nei secoli XV-XVII naturalisti lungimiranti come Leonardo da Vinci, Girolamo Cardano, Simon Stevin, Galileo Galilei formularono il principio: "È impossibile creare una macchina a moto perpetuo". Simon Stevin fu il primo che, sulla base di questo principio, derivò la legge dell'equilibrio delle forze su un piano inclinato, che lo portò, alla fine, alla scoperta della legge dell'addizione delle forze secondo il triangolo regola (l'aggiunta di vettori).

Verso la metà del 18° secolo, dopo secoli di tentativi di creare una macchina a moto perpetuo, la maggior parte degli scienziati iniziò a credere che fosse impossibile farlo. Era solo un fatto sperimentale.

Dal 1775, l'Accademia delle scienze francese rifiutò di prendere in considerazione progetti di moto perpetuo, sebbene anche a quel tempo gli accademici francesi non avessero solide basi scientifiche per negare fondamentalmente la possibilità di trarre energia dal nulla.

L'impossibilità di ottenere lavoro aggiuntivo dal nulla è stata fermamente giustificata solo con la creazione e l'approvazione della "legge di conservazione dell'energia" come universale e una delle leggi più fondamentali della natura.

In primo luogo, Gottfried Leibniz nel 1686 formulò la legge di conservazione dell'energia meccanica. E la legge di conservazione dell'energia come legge universale della natura è stata formulata indipendentemente da Julius Mayer (1845), James Joule (1843–50) e Hermann Helmholtz (1847).

Cos'è una macchina a moto perpetuo?

Una macchina a moto perpetuo (latino perpetuum mobile) è un motore immaginario ma impraticabile che, dopo averlo avviato, funziona per un tempo indefinitamente lungo. Ogni macchina funzionante senza un afflusso di energia dall'esterno, dopo un certo periodo di tempo, esaurirà completamente la propria riserva di energia per vincere le forze di resistenza e dovrà fermarsi, poiché continuare a lavorare significherebbe ricavare energia dal nulla.

Molti inventori hanno cercato di costruire una macchina: una macchina a moto perpetuo in grado di svolgere un lavoro utile senza alcuna modifica all'interno della macchina. Tutti questi tentativi si sono conclusi con un fallimento. Perpetuum mobile è l'idea magica di replicare questo moto perpetuo in una struttura artificiale e farlo funzionare come un genio uscito da una bottiglia. Non sorprende che l'idea di una macchina a moto perpetuo abbia ancora oggi un fascino magico. I progetti di una macchina a moto perpetuo sembrano internamente ovvi a una persona comune, soprattutto se li ha inventati lui stesso.

Tipi di modelli a moto perpetuo, tecniche e loro combinazioni, sulla base dei quali vengono progettate le macchine a moto perpetuo.

Mobile perpetuo del primo tipo- una macchina immaginaria, in continuo funzionamento, che, una volta avviata, lavorerebbe senza ricevere energia dall'esterno. Una macchina a moto perpetuo del 1° tipo contraddice la legge di conservazione e trasformazione dell'energia ed è quindi irrealizzabile.

Mobile perpetuo del secondo tipo un immaginario motore termico che, a seguito di un processo circolare (ciclo), converte completamente in lavoro il calore ricevuto da una qualsiasi fonte “inesauribile” (oceano, atmosfera, ecc.). L'azione di una macchina a moto perpetuo del 2° tipo non contraddice la legge di conservazione e trasformazione dell'energia, ma viola la seconda legge della termodinamica, e quindi un tale motore non è fattibile. Si può calcolare che con il raffreddamento degli oceani di un solo grado, è possibile ottenere energia sufficiente a soddisfare tutti i bisogni dell'umanità allo stato attuale del suo consumo per 14.000 anni.

Macchina a moto perpetuo del "terzo tipo". Il termine scientifico "perpetuum mobile del terzo tipo" non esiste (questo è uno scherzo), ma ci sono ancora inventori che vogliono estrarre energia dal "nulla". O quasi niente. Ora "nulla" è chiamato "vuoto fisico" e vogliono estrarre una quantità illimitata di energia dal "vuoto fisico". I loro disegni sono semplici e ingenui come quelli dei loro predecessori vissuti secoli fa. Le nuove macchine a moto perpetuo furono chiamate "Centrali sottovuoto"; gli inventori riferiscono una fantastica efficienza di tali motori: 400%, 3000%! Ora vengono creati, sfortunatamente, in rispettati uffici di progettazione, il che indica l'insufficiente formazione dei moderni ingegneri nel campo della fisica. Una discussione sul motivo per cui ciò accade va oltre lo scopo del nostro poster. Ma questi ingegneri si sbagliano almeno onestamente. Sfortunatamente, esiste un'altra categoria di creatori di macchine a moto perpetuo. Questi sono truffatori, astuti e truffatori. Ecco solo due esempi:

1. Leonardo da Vinci non è stato solo un grande artista, ma anche un ingegnere, organizzatore di vacanze, attrazioni di intrattenimento. Ha anche provato per diversi anni a creare una macchina a moto perpetuo ed è giunto alla conclusione che era impossibile. Ecco le sue parole, molto importanti per comprendere il problema di una macchina a moto perpetuo, dette alla fine del XV secolo: “La ricerca del disegno di una ruota eterna - la fonte del moto perpetuo - può essere definita una delle più deliri insensati dell'uomo. Per secoli, tutti coloro che si sono occupati di idraulica, macchine militari e così via, hanno speso molto tempo e denaro alla ricerca di una macchina a moto perpetuo. Ma con tutti loro accadeva la stessa cosa che con i cercatori d'oro (alchimisti): c'era sempre qualche piccola cosa che interferiva con il successo. Il mio piccolo lavoro li gioverà: non dovranno più fuggire da re e governanti senza mantenere le loro promesse. Nonostante una così chiara comprensione dell'impossibilità di creare una macchina a moto perpetuo, ci sono righe nei taccuini di Leonardo che dicono che era pronto a presentare al pubblico un presunto "modello funzionante" di una macchina a moto perpetuo. In un commento a un disegno di una macchina immaginaria a moto perpetuo, Leonardo scrisse: "Fai il modello in grande segreto e pubblicizza ampiamente la sua dimostrazione". Questa macchina a moto perpetuo si basava sulla legge di Archimede e, sapendo che il motore non avrebbe funzionato, Leonardo intendeva organizzare un flusso impercettibile di "acqua viva" (cioè mettere in moto il motore da un flusso esterno impercettibilmente organizzato di acqua). Gli storici ipotizzano perché Leonardo da Vinci abbia fatto ricorso alla bufala, ma il fatto rimane. Anche i grandi scienziati naturali sono spesso guidati da motivazioni non scientifiche. Cosa possiamo dire degli ingegneri ordinari che, credendo disinteressatamente nelle loro ipotesi, sono coinvolti in un gioco pericoloso con i poteri esistenti, cercando di ottenere fondi da loro per sviluppare i propri dispositivi, in questo caso irrealistici. Spesso devono "fuggire da re e governanti senza mantenere la loro promessa".

2. Ecco la storia di Pietro il Grande, che quasi comprò una presunta macchina a moto perpetuo per un sacco di soldi. Peter I è stato un eccezionale organizzatore di produzione industriale e cantieristica. Ha approfondito i dettagli tecnici della maggior parte dei progetti e, naturalmente, era anche preoccupato per il problema del moto perpetuo. Nel 1715-22, Peter spese molti sforzi per acquistare la macchina a moto perpetuo del dottor Orphyreus. La "ruota semovente" di Orphyreus è stata probabilmente la bufala del moto perpetuo di maggior successo di sempre. L'inventore accettò di vendere la sua auto solo per 100.000 efimki (thalers), che allora era una cifra enorme. All'inizio del 1725, lo zar voleva ispezionare personalmente la macchina a moto perpetuo in Germania, ma presto Pietro morì. Ecco un tipico percorso di un ingegnere di successo che è diventato, si vorrebbe credere nella forza delle circostanze, un imbroglione. Orfireo nacque in Germania nel 1680, studiò teologia, medicina, pittura e infine iniziò l'invenzione del mobile "perpetuo". Fino alla sua morte nel 1745 visse con un reddito dignitoso, che ricevette mostrando la sua auto prima alle fiere, e poi con potenti mecenati, come il re polacco e il langravio d'Assia-Kassel. Il langravio d'Assia-Kassel organizzò seri test per la macchina a moto perpetuo di Orfireo. Il motore è stato chiuso nella stanza e avviato, quindi la stanza è stata chiusa a chiave, sigillata e sorvegliata. Due settimane dopo, la stanza fu aperta e la ruota continuava a girare "a velocità incessante." Quindi il langravio organizzò un altro test. La macchina è stata riavviata e da quaranta giorni nessuno è entrato nella stanza. Dopo aver aperto la stanza, la macchina ha continuato a funzionare. L'inventore canaglia ha ricevuto un documento dal Langravio in cui si afferma che il "perpetuum mobile" fa 50 giri al minuto, è in grado di sollevare 16 kg a un'altezza di 1,5 m e può anche azionare un soffietto e una smerigliatrice. Pertanto, Pietro il Grande si interessò a una macchina meravigliosa. Ma non tutti credevano a Orfireo. A chiunque lo sorprendesse a barare veniva offerto un bonus molto grande di 1.000 marchi. Ma, come spesso accade, Orfireo cadde vittima di un litigio domestico. Ha litigato con la moglie e la sua cameriera, che conoscevano il segreto della "macchina del moto perpetuo". Si scopre che la "macchina del moto perpetuo" è stata effettivamente messa in moto da persone che tiravano impercettibilmente una corda sottile. Queste persone erano il fratello dell'inventore e la sua cameriera. Orfireo era davvero un ottimo inventore e una persona rischiosa se riusciva a nascondere queste persone nella stanza chiusa del Langravio d'Assia-Kassel per diverse settimane. Dopotutto, non solo dovevano mangiare qualcosa, ma anche andare in bagno. È caratteristico che Orfireo affermò ostinatamente che sua moglie e i suoi servi riferirono di lui per malizia: "il mondo intero è pieno di persone malvagie a cui è molto impossibile credere". L'inviato di Pietro il Grande, il bibliotecario e scienziato Schumacher, che stava preparando un accordo con Orfireo, scrisse a Peter che gli scienziati francesi e inglesi "venerano tutti questi cellulari ripetitivi e affermano che sono contrari ai principi matematici". Ciò suggerisce che già centotrent'anni prima della formulazione della legge di conservazione dell'energia, la maggior parte degli scienziati era convinta che fosse impossibile creare una macchina a moto perpetuo.

Le macchine a moto perpetuo sono generalmente progettate utilizzando le seguenti tecniche o le loro combinazioni:

uno). sollevamento dell'acqua con una vite di Archimede;

2). l'aumento dell'acqua con l'aiuto di capillari;

3). utilizzando una ruota con pesi sbilanciati;

quattro). magneti naturali;

5). elettromagnetismo;

6). vapore o aria compressa.

17 macchine a moto perpetuo più famose e perché non funzionano

Progetto 1. Ruota con palline rotanti

Idea dell'inventore: Una ruota con dentro delle palle pesanti. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro della ruota saranno più lontani dal centro rispetto ai pesi sulla metà sinistra. Pertanto, la metà destra deve sempre tirare la metà sinistra e far girare la ruota. Quindi la ruota deve continuare a girare per sempre.

Sebbene i pesi sul lato destro siano sempre più lontani dal centro rispetto ai pesi sul lato sinistro, il numero di questi pesi è appena sufficientemente inferiore alla somma dei pesi dei pesi moltiplicata per la proiezione dei raggi perpendicolari alla direzione di gravità, a destra ea sinistra, sono uguali (FiLi = FjLj) .

Progetto 2. Una catena di palline su un prisma triangolare

Idea dell'inventore: Una catena di 14 palline identiche viene lanciata attraverso un prisma triedrico. Ci sono quattro palline a sinistra, due a destra. Le otto palle rimanenti si bilanciano a vicenda. Di conseguenza, la catena entrerà in moto perpetuo in senso antiorario.

Perché il motore non funziona: I carichi sono messi in moto solo dalla componente di gravità parallela alla superficie inclinata. Su una superficie più lunga ci sono più pesi, ma l'angolo di inclinazione della superficie è proporzionalmente minore. Pertanto, la gravità dei carichi a destra, moltiplicata per il seno dell'angolo, è uguale alla gravità dei carichi a sinistra, moltiplicata per il seno dell'altro angolo.

Progetto 3. "Bird Hottabych"

Idea dell'inventore: Un sottile cono di vetro con un asse orizzontale al centro è saldato in un piccolo contenitore. L'estremità libera del cono sfiora quasi il fondo. Un po 'di etere viene versato nella parte inferiore del giocattolo e la parte superiore, vuota, viene incollata all'esterno con un sottile strato di cotone idrofilo. Un bicchiere d'acqua viene posizionato davanti al giocattolo e inclinato, costringendolo a "bere". L'uccello inizia a chinarsi e ad immergere la testa nel bicchiere due o tre volte al minuto. Di volta in volta, continuamente, giorno e notte, l'uccello si inchina fino a quando il bicchiere esaurisce l'acqua.

La testa e il becco dell'uccello sono ricoperti di cotone idrofilo. Quando l'uccello "beve acqua", il cotone idrofilo si satura di acqua. Quando l'acqua evapora, la temperatura della testa dell'uccello diminuisce. L'etere viene versato nella parte inferiore del corpo dell'uccello, sopra il quale ci sono vapori di etere (l'aria viene espulsa). Quando la testa dell'uccello si raffredda, la pressione del vapore nella parte superiore diminuisce. Ma la pressione sul fondo rimane la stessa. L'eccessiva pressione dei vapori di etere nella parte inferiore solleva l'etere liquido su per il tubo, la testa dell'uccello diventa più pesante e si inclina verso il vetro.

Non appena l'etere liquido raggiunge l'estremità del tubo, i vapori di etere caldo dalla parte inferiore cadranno nella parte superiore, la pressione del vapore si equalizzerà e l'etere liquido scorrerà verso il basso e l'uccello solleverà nuovamente il becco, mentre catturare l'acqua dal bicchiere. Riparte l'evaporazione dell'acqua, la testa si raffredda e tutto si ripete. Se l'acqua non fosse evaporata, l'uccello non si sarebbe mosso. Per l'evaporazione dallo spazio circostante, viene consumata energia (concentrata in acqua e aria ambiente).

Una "vera" macchina a moto perpetuo deve funzionare senza dispendio di energia esterna. Pertanto, l'uccello di Hottabych non è in realtà una macchina a moto perpetuo.

Progetto 4. Catena galleggiante

Idea dell'inventore: L'alta torre è piena d'acqua. Attraverso le carrucole installate nella parte superiore e inferiore della torre, viene lanciata una fune con 14 scatole cubiche cave con un lato di 1 metro. Le scatole nell'acqua, sotto l'azione della forza di Archimede diretta verso l'alto, dovrebbero galleggiare in sequenza sulla superficie del liquido, trascinando con sé l'intera catena, e le scatole sulla sinistra scendono sotto l'azione della gravità. Pertanto, le scatole cadono alternativamente dall'aria al liquido e viceversa.

Perché il motore non funziona: Le scatole che entrano nel liquido incontrano un'opposizione molto forte da parte del liquido e il lavoro per spingerle nel liquido non è inferiore al lavoro svolto dalla forza di Archimede quando le scatole galleggiano in superficie.

Progetto 5. Vite di Archimede e ruota idraulica

Idea dell'inventore: La coclea di Archimede, ruotando, solleva l'acqua nella vasca superiore, da dove fuoriesce dalla vaschetta in un getto che cade sulle pale della ruota idraulica. La ruota idraulica fa ruotare la mola e contemporaneamente muove, con l'ausilio di una serie di ingranaggi, la stessa vite di Archimede che solleva l'acqua nella vasca superiore. La vite gira la ruota e la ruota gira la vite! Questo progetto, inventato nel lontano 1575 dal meccanico italiano Strada il Vecchio, fu poi ripetuto in numerose varianti.

Perché il motore non funziona: La maggior parte dei progetti di moto perpetuo potrebbe effettivamente funzionare se non fosse per l'esistenza dell'attrito. Se si tratta di un motore, devono esserci parti in movimento, il che significa che non è sufficiente che il motore ruoti da solo: è inoltre necessario generare energia in eccesso per vincere la forza di attrito, che non può essere in alcun modo rimossa.

Progetto 6. Basato sul movimento browniano delle molecole di gas.

Idea dell'inventore: La ruota a cricchetto è montata sull'albero e un piccolo fermo (cane) viene premuto contro di esso da una molla. All'altra estremità dell'albero sono montate quattro lame, che si trovano in un recipiente con gas. Resta inteso che il dispositivo è molto piccolo, su scala molecolare, dal campo della nanotecnologia. Le molecole di gas bombardano continuamente e caoticamente le lame, facendo oscillare l'albero in una direzione o nell'altra. Ma il cricchetto può girare solo in una direzione, poiché il cane non gli permette di girare nell'altra direzione. Si scopre che la ruota ruoterà costantemente a causa del movimento browniano delle molecole di gas. Questa macchina a moto perpetuo non viola la legge di conservazione dell'energia. Utilizza semplicemente l'energia del movimento termico delle molecole.

Perché il motore non funziona: viola il secondo principio della termodinamica.

Progetto 7. Magnete e abbeveratoi

Idea dell'inventore: Sul supporto è posizionato un potente magnete. Vi sono addossati due avvallamenti inclinati, uno sotto l'altro, e l'abbeveratoio superiore ha un piccolo foro nella parte superiore, e quello inferiore è ricurvo all'estremità. Se, ragionava l'inventore, una pallina di ferro B viene posta sulla mangiatoia superiore, allora a causa dell'attrazione del magnete A, la pallina rotolerà verso l'alto; tuttavia, raggiunto il foro, esso cadrà nello scivolo inferiore N, vi rotolerà giù, risalirà l'arrotondamento D di tale scivolo e cadrà sullo scivolo superiore M; da qui, attratto dal magnete, si rotolerà nuovamente, ricadrà attraverso il foro, rotolerà ancora e si ritroverà sullo scivolo superiore, per ricominciare a muoversi dall'inizio. Pertanto, la palla correrà costantemente avanti e indietro, effettuando un "movimento perpetuo". Il design di questo mobile perpetuo magnetico è stato descritto nel XVII secolo dal vescovo inglese John Wilkens.

Perché il motore non funziona: L'inventore pensava che la palla, dopo essere rotolata lungo lo scivolo N fino alla sua estremità inferiore, avrebbe comunque una velocità sufficiente per sollevarla fino all'arrotondamento D. Questo sarebbe il caso se la palla rotolasse sotto l'influenza della sola gravità: quindi rotolerebbe con accelerazione. Ma la nostra palla è sotto l'azione di due forze: la gravità e l'attrazione magnetica. Quest'ultimo, per ipotesi, è così significativo da poter far salire la palla dalla posizione B a C. Pertanto, lungo lo scivolo N, la palla rotolerà non accelerata, ma lentamente, e anche se raggiunge l'estremità inferiore, allora , in ogni caso, non accumulerà la velocità necessaria per sollevare la curva D.

Progetto 8. "Approvvigionamento idrico eterno"

Idea dell'inventore: La pressione dell'acqua nel serbatoio grande deve spremere costantemente l'acqua attraverso il tubo nel serbatoio superiore.

Progetto 9. Carica automatica dell'orologio

Idea dell'inventore: La base del dispositivo è un barometro a mercurio di grandi dimensioni: una ciotola di mercurio sospesa in una cornice e una grande fiasca con mercurio capovolto su di essa. Le navi sono fissate in modo mobile l'una rispetto all'altra; quando la pressione atmosferica aumenta, il pallone scende e la tazza sale, mentre quando la pressione diminuisce, viceversa. Entrambi i movimenti fanno ruotare una piccola ruota dentata sempre in una direzione e sollevano i pesi dell'orologio attraverso il sistema di ruote dentate.

Perché non è una macchina a moto perpetuo: L'energia necessaria per il funzionamento dell'orologio viene "prelevata" dall'ambiente. In effetti, questo non è molto diverso da una turbina eolica, tranne per il fatto che ha una potenza estremamente bassa.

Progetto 10 Olio che sale dagli stoppini

Idea dell'inventore: Il liquido versato nel vaso inferiore sale dagli stoppini nel vaso superiore, che ha uno scivolo per drenare il liquido. Attraverso lo scarico, il liquido cade sulle lame della ruota, facendola ruotare. Inoltre, l'olio che è defluito di nuovo sale attraverso gli stoppini fino al vaso superiore. Pertanto, il getto d'olio che scorre lungo lo scivolo sulla ruota non viene interrotto per un secondo e la ruota deve essere sempre in movimento.

Perché il motore non funziona: Dalla parte superiore e piegata dello stoppino, il liquido non scorrerà verso il basso. L'attrazione capillare, superando la gravità, sollevava il liquido sullo stoppino - ma lo stesso motivo mantiene il liquido nei pori dello stoppino bagnato, impedendogli di gocciolare da esso.

Progetto 11. Ruota con pesi reclinabili

Idea dell'inventore: L'idea si basa sull'utilizzo di una ruota con pesi sbilanciati. Bastoncini pieghevoli con pesi alle estremità sono attaccati ai bordi della ruota. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro saranno lanciati più dal centro che sul sinistro; questa metà, quindi, deve tirare quella sinistra e quindi far girare la ruota. Ciò significa che la ruota ruoterà per sempre, almeno fino a quando l'asse non sarà sfilacciato.

Perché il motore non funziona: I pesi sul lato destro sono sempre più lontani dal centro, tuttavia è inevitabile la posizione della ruota, in cui il numero di questi pesi è inferiore rispetto a quello sinistro. Quindi il sistema è bilanciato, quindi la ruota non ruoterà, ma dopo aver effettuato diverse oscillazioni, si fermerà.

Progetto 12. Installazione dell'ingegnere Potapov

Idea dell'inventore: La centrale idrodinamica di Potapov con un fattore di efficienza superiore al 400%. Il motore elettrico (EM) aziona la pompa (NS), costringendo l'acqua a circolare nel circuito (indicato dalle frecce). Il circuito contiene una colonna cilindrica (OK) e una batteria di riscaldamento (BT). L'estremità del tubo 3 può essere collegata alla colonna (OK) in due modi: 1) al centro della colonna; 2) tangente al cerchio che forma la parete della colonna cilindrica. Quando collegato secondo il metodo 1, la quantità di calore ceduta all'acqua è uguale (tenendo conto delle perdite) alla quantità di calore irradiata dalla batteria (BT) nello spazio circostante. Ma non appena il tubo viene collegato secondo il metodo 2, la quantità di calore emessa dalla batteria (BT) aumenta di 4 volte! Dalle misurazioni effettuate da esperti nostri e stranieri è emerso che quando si fornisce 1 kW al motore elettrico (EM), la batteria (BT) fornisce tanto calore quanto si sarebbe dovuto ottenere con un dispendio di 4 kW. Quando si collega il tubo secondo il metodo 2, l'acqua nella colonna (OK) riceve un movimento di rotazione ed è questo processo che porta ad un aumento della quantità di calore emessa dalla batteria (BT).

Perché il motore non funziona: L'installazione descritta è stata infatti assemblata presso NPO Energia e, secondo gli autori, ha funzionato. Gli inventori non hanno messo in dubbio la correttezza della legge di conservazione dell'energia, ma hanno sostenuto che il motore trae energia dal "vuoto fisico". Il che è impossibile, poiché il vuoto fisico ha il livello di energia più basso possibile ed è impossibile trarne energia.

Una spiegazione più prosaica sembra essere la più probabile: c'è un riscaldamento non uniforme del liquido sulla sezione trasversale del tubo e, per questo motivo, si verificano errori nella misurazione della temperatura. È anche possibile che, contro la volontà degli inventori, l'energia venga “pompata” nell'impianto da un circuito elettrico.

Progetto 13. Collegamenti di una dinamo con un motore elettrico

Idea dell'inventore: Le pulegge del motore elettrico e della dinamo sono collegate da una cinghia di trasmissione e i fili della dinamo sono collegati al motore. Se alla macchina dinamo viene dato un impulso iniziale, allora la corrente da essa generata, entrando nel motore, la metterà in moto; l'energia del movimento del motore verrà trasmessa dalla cinghia alla puleggia della dinamo e la metterà in moto. Pertanto, credono gli inventori, le macchine si muoveranno l'una con l'altra e questo movimento non si fermerà mai fino a quando entrambe le macchine non saranno esaurite.

Perché il motore non funziona: Anche se ciascuna delle macchine collegate fosse efficiente al 100%, potremmo farle muovere in questo modo senza fermarsi solo in assenza di attrito. La combinazione di queste macchine (il loro "aggregato", nel linguaggio degli ingegneri) è in sostanza una macchina che si mette in moto. In assenza di attrito, l'unità, come una qualsiasi puleggia, si muoverebbe all'infinito, ma da un tale movimento non si potrebbe trarre alcun beneficio: basterebbe costringere il "motore" a fare un lavoro esterno, e si fermerebbe immediatamente. Davanti a noi ci sarebbe il moto perpetuo, ma non il moto perpetuo. In presenza di attrito, l'unità non si muoverebbe affatto.

Progetto 14. Basato sulla vite di Archimede

Idea dell'inventore: La parte LM è un cilindro di legno con una scanalatura a spirale intagliata. Nel dispositivo, questo cilindro è chiuso con lastre di latta AB. Le tre ruote idrauliche sono contrassegnate dalle lettere H, I, K e il serbatoio dell'acqua situato sotto è contrassegnato dalle lettere CD. Quando il cilindro ruota, tutta l'acqua che sale dal serbatoio confluirà nel recipiente E, e da questo recipiente si riverserà sulla ruota H e, quindi, ruotare la ruota e l'intera coclea nel suo insieme. Se, invece, la quantità di acqua che cade sulla ruota H è insufficiente per ruotare la vite, sarà possibile utilizzare l'acqua che scorre da questa ruota nel recipiente F e cade ulteriormente sulla ruota I. Di conseguenza, la forza della l'acqua raddoppierà. Se ciò non bastasse, l'acqua che entra nella seconda ruota I può essere diretta alla nave G e alla terza ruota K. Questa cascata può essere continuata installando tante ruote aggiuntive quante sono consentite dalle dimensioni dell'intero dispositivo.

Perché il motore non funziona: Il dispositivo non funzionerà per due motivi. In primo luogo, l'acqua che sale non forma alcun ruscello significativo, che poi precipita giù. In secondo luogo, questo flusso, anche sotto forma di cascata, non è in grado di far ruotare la vite.

Progetto 15. Basato sulla legge di Archimede

Idea dell'inventore: Una parte di un tamburo di legno, montata su un asse, è costantemente immersa nell'acqua. Se la legge di Archimede è vera, allora la parte immersa nell'acqua dovrebbe galleggiare verso l'alto e, non appena la forza di galleggiamento è maggiore della forza di attrito sull'asse del tamburo, la rotazione non si fermerà mai...

Perché il motore non funziona: Il tamburo non si muoverà. La direzione delle forze agenti sarà sempre perpendicolare alla superficie del tamburo, cioè lungo il raggio rispetto all'asse. Tutti sanno dall'esperienza quotidiana che è impossibile far girare una ruota applicando una forza lungo il raggio della ruota. Per provocare la rotazione, è necessario applicare una forza perpendicolare al raggio, cioè tangente alla circonferenza della ruota. Ora non è difficile capire perché, anche in questo caso, il tentativo di attuare il moto "perpetuo" si concluderà con un fallimento.

Progetto 16. Basato sull'attrazione dei magneti

Idea dell'inventore: La sfera d'acciaio C è costantemente attratta dal magnete B, che si trova in modo tale che sotto la sua influenza la ruota con fessure nel cerchione ruoti. (Vedi Fig.) Mentre la palla si muove, anche la ruota gira.

Perché il motore non funziona: gravità e attrazione magnetica si bilanciano a vicenda.

Progetto 17. Orologi rumorosi

Questo "orologio radio" fu mostrato al pubblico nel 1903 da John William Strutt (Lord Rayleigh). Un anno dopo, ricevette il Premio Nobel per la Fisica.

Idea dell'inventore: Una piccola quantità di sale di radio viene posta in un tubo di vetro (A), rivestito esternamente con un materiale conduttivo. Alla fine del tubo c'è un tappo di ottone da cui pendono un paio di petali d'oro. Tutto questo è in una fiaschetta di vetro da cui viene espulsa l'aria. L'interno del cono è ricoperto da una lamina conduttiva (B) collegata a terra tramite un filo (C).

Gli elettroni negativi (raggi beta) emessi dal radio passano attraverso il vetro, lasciando la parte centrale caricata positivamente. Di conseguenza, i petali d'oro, respinti l'uno dall'altro, divergono. Quando toccano la lamina, si verifica una scarica, i petali cadono e il ciclo ricomincia. L'emivita del radio è di 1620 anni. Pertanto, tali orologi possono funzionare per molti, molti secoli senza cambiamenti visibili.

Un tempo, gli orologi al radio erano un vero perpetuum mobile, poiché la natura dell'energia nucleare non era nota e non era chiaro da dove provenisse l'energia. Con lo sviluppo della scienza, è diventato chiaro che la legge di conservazione dell'energia continua a prevalere e anche l'energia nucleare obbedisce a questa legge, come tutte le altre forme di energia.

Perché il motore non viene utilizzato?: La potenza di questo motore, da esso erogata al secondo, è così trascurabile che nessun meccanismo può essere messo in atto. Per ottenere risultati tangibili, è necessario disporre di una fornitura di radio molto maggiore. Se ricordiamo che il radio è un elemento estremamente raro e costoso, allora siamo d'accordo che un motore gratuito di questo tipo sarebbe troppo rovinoso.

Le leggi della natura che escludono la possibilità di creare un perpetuum mobile

Affinché una macchina a moto perpetuo funzioni, deve rifornirsi di energia. In altre parole, deve produrlo in quantità sufficiente, senza avere alcuna fonte esterna. Immagina di dover calcolare il bilancio dell'energia spesa per l'esecuzione di questo o quel tipo di lavoro, sia che si tratti del movimento di un transatlantico, o di martellare chiodi, o di volare a velocità supersonica. In ogni caso, la quantità di energia spesa deve essere sempre uguale alla quantità di energia prodotta o rilasciata a seguito del lavoro. L'energia che chiamiamo vagamente persa non scompare in realtà. Passa semplicemente in una forma diversa, mentre viene esclusa la possibilità di una sua ulteriore trasformazione in energia meccanica o elettrica. Ciò accade perché l'attrito si riscalda e parte dell'energia viene rilasciata sotto forma di calore. E questo, in generale, vale per le perdite di qualsiasi tipo di energia, perché alla fine si trasformano sempre in calore. La stessa idea può essere espressa in altre parole: in tutti i casi, la quantità finale totale di energia è uguale alla sua quantità iniziale totale. L'energia non nasce e non scompare, ma passa in un'altra forma, a volte di scarsa utilità o del tutto inutile. Ad esempio, il calore generato in un motore a combustione interna è un prodotto non necessario e tuttavia inevitabile della conversione di energia. Può essere usato, diciamo, per riscaldare l'abitacolo dell'auto, ma che lo facciamo o meno, comunque, parte del lavoro svolto dal motore sarà dedicato alle dispersioni di calore. Tutto ciò che è menzionato sopra è l'essenza della legge più importante della natura: la legge di conservazione dell'energia o la prima legge della termodinamica. Abbiamo già detto che una macchina a moto perpetuo deve svolgere un lavoro utile senza alcuna fonte di energia esterna. In poche parole, nessun combustibile dovrebbe essere bruciato al suo interno e nessuna forza meccanica dovrebbe essere applicata ad esso. Ci sono una serie di prove che è stata la ricerca di una macchina così irrealizzabile che ha gettato le basi per la meccanica come scienza. I grandi scienziati del passato accettavano come assioma l'impossibilità di creare un perpetuum mobile e aiutavano così a sfondare i germogli di una nuova scienza.

A volte è facile dimostrare l'inutilità dell'uno o dell'altro progetto di moto perpetuo e quindi dimostrare che questo particolare metodo di attuazione non porterà al risultato desiderato. Ma questo non significa affatto che venga automaticamente esclusa la possibilità di costruire un perpetuum mobile con altri mezzi. Pertanto, fino a quando non fu formulata chiaramente la legge di conservazione dell'energia, l'impossibilità di creare una macchina meccanica a moto perpetuo, stabilita da secoli di esperienza, non significava affatto l'impossibilità di creare, diciamo, un motore chimico. Certo, l'inutilità della ricerca del moto perpetuo fu riconosciuta ancor prima che questa legge diventasse proprietà della scienza. Tale parere si basava tuttavia non su alcune disposizioni generali, ma su un'analisi del principio di funzionamento delle singole "macchine a moto perpetuo". Un'attenta considerazione del prossimo progetto ha sempre rivelato alcuni errori teorici, a causa dei quali il motore non poteva funzionare, e le affermazioni dell'inventore si sono rivelate insostenibili.

Filosofi, matematici e ingegneri hanno contribuito allo sviluppo del criterio ora generalmente accettato per l'impraticabilità del moto perpetuo, che proclama l'impossibilità di creare energia dal nulla. La legge di conservazione dell'energia è diventata un ostacolo inevitabile per gli inventori del perpetuum mobile. E tutti i tentativi di superare questo ostacolo si sono conclusi con un fallimento, ma presto è stata formulata un'altra posizione generale, che è stata chiamata la seconda legge della termodinamica. Questo inizio, alquanto semplificato, dice che il calore non può aumentare spontaneamente; in altre parole, se un corpo più riscaldato viene messo in contatto con uno meno riscaldato, le temperature si pareggiano, e non aumentano la loro differenza. Questo fenomeno (equalizzazione della temperatura) non ha avuto per molto tempo una spiegazione teorica. Formulata per la prima volta dal fisico tedesco Rudolf Julius Emmanuel Clausis (1822-1888), la seconda legge della termodinamica era puramente empirica. È vero, è stata evidenziata un'analogia tra la variazione di temperatura dei corpi a contatto e il flusso dell'acqua che scorre verso il basso sotto l'influenza della propria gravità, ma la situazione è stata complicata dal fatto che non è stato possibile stabilire cosa controllano le forze esterne questo processo termico. Pertanto, sebbene l'esperimento abbia sempre rivelato un calo della temperatura, fino all'ultimo quarto del secolo scorso sono stati espressi dubbi sull'universalità del secondo principio della termodinamica. Inoltre, alcuni scienziati hanno cercato di dimostrare che ci sono casi che violano la validità di questo principio. Nel 1875 fu pubblicata la famosa "Teoria del calore" di Maxwell, che affermava che la natura dell'azione della seconda legge della termodinamica può essere chiarita dal seguente esperimento mentale. Se immaginiamo un certo dispositivo che smista le molecole in base alla loro velocità, allora sarebbe possibile riscaldare metà di un certo volume di gas e raffreddare l'altra metà senza dispendio di lavoro e senza violare la legge di conservazione dell'energia. Il risultato di questo esperimento mentale sarà un aumento del calore in una parte della nave con il gas e una diminuzione nell'altra. Modificato in questo modo, il secondo principio della termodinamica ha acquisito un carattere probabilistico piuttosto che deterministico. Alla fine del secolo scorso, i fisici Boltzmann e Planck hanno gettato le basi scientifiche per questo problema. Boltzmann, in particolare, dimostrò che l'equalizzazione spontanea delle temperature di due corpi è il risultato del passaggio delle molecole di questi corpi da uno stato meno probabile ad uno più probabile. L'ipotetico trasferimento di calore da un corpo meno riscaldato a uno più riscaldato è possibile, ma improbabile, alla luce di questa evidenza. Questo punto può essere illustrato con un semplice esempio. La legge di diffusione dei gas è molto vicina alla legge di trasferimento del calore, poiché nel processo di diffusione le molecole di gas sono distribuite uniformemente. Se il gas non è influenzato dall'esterno, ci sarà la tendenza a equalizzare la sua densità. Sarebbe almeno strano se il gas, che in origine aveva una densità uniforme, iniziasse improvvisamente ad accumularsi in una parte della nave, lasciando uno spazio vuoto nell'altra parte. Un fenomeno simile, altamente improbabile, si verificherebbe con il passaggio del calore da un corpo meno riscaldato a uno più riscaldato. Assumiamo ora che ci sia un minuscolo recipiente che contiene solo due molecole, una in ciascuna metà del recipiente. Queste molecole sono in costante movimento, colpiscono le pareti e saltano casualmente avanti e indietro da una parte all'altra della nave. In questo caso, è ovvio che ci sono quattro possibili opzioni per la disposizione delle molecole nello spazio:

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

In due varianti su quattro, in una metà della nave si verifica un vuoto. Pertanto, la probabilità di un tale evento è 1/2 e possiamo aspettarci che una parte della nave sarà vuota per metà del tempo. Con un aumento del numero di molecole, la probabilità della comparsa di un vuoto diminuisce drasticamente. Con un numero totale di molecole pari a n, la probabilità che metà della nave sia vuota sarà (1/2)n-1. In pratica, il numero di molecole è enorme, quindi la probabilità di un tale evento è prossima allo zero. Quindi, per un caso reale, quando la differenza di pressione in due metà di un centimetro cubo di gas non supera l'uno per cento, la probabilità di un vuoto in qualsiasi metà di questo cubo è trascurabile, piccola; un tale evento può verificarsi una volta in 101016 anni! E sebbene questi argomenti sembrino piuttosto impressionanti, una circostanza deve ancora essere chiarita. Non si dovrebbe pensare che se il verificarsi di un vuoto è un evento così raro, allora dobbiamo davvero aspettare che si verifichi per molti milioni di anni. Un vuoto può essere creato anche in un minuto! Inoltre, il vuoto può verificarsi due volte nell'arco di un minuto, ma per un tempo molto breve. Il Dr. Hale del Bureau of Standards degli Stati Uniti ha suggerito che un tale sistema di prove potrebbe portarci a una conclusione simile sulla possibilità che una notevole differenza di temperatura si verifichi spontaneamente in un certo volume di gas. È noto che la temperatura è determinata dalla velocità di movimento delle sue molecole. A una temperatura che si presume costante, le velocità delle singole molecole di gas sono tutt'altro che uniformi. Tuttavia, sono tutti distribuiti statisticamente attorno al valore medio, che rimane sempre invariato. Diamo un'occhiata di nuovo a un recipiente microscopico contenente solo quattro molecole. Lascia che questa volta due molecole F1 e F2 siano veloci e altre due molecole S1 e S2 lente. Supponendo che non ci siano cambiamenti nella densità del gas, otteniamo sei diverse opzioni per la disposizione delle molecole nel recipiente:

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

I primi quattro casi sono casi in cui la temperatura del gas è la stessa in entrambe le metà del recipiente, poiché i moderni strumenti di misura danno un valore medio. Nelle ultime due varianti c'è una differenza di temperatura; la probabilità che si verifichino per quattro molecole è 1/3.

All'aumentare del numero di molecole, la probabilità di una notevole differenza di temperatura nelle due parti del nostro ipotetico vaso diminuisce drasticamente. Va inoltre tenuto presente che in qualsiasi volume di gas di cui siamo in grado di misurare o controllare la temperatura, la temperatura di ogni singola piccolissima parte di esso oscilla costantemente rispetto alla curva di calibrazione dello strumento, e in generale il gas è disomogenea nella temperatura come la superficie dell'oceano non è completamente piatta.

Quindi, la probabilità di una notevole differenza di temperatura nel gas è molto piccola. Ma tuttavia esiste, e, quindi, non solo si dovrebbe riconoscere la possibilità di trasferimento di calore da un corpo meno riscaldato a uno più caldo, ma anche concordare sul fatto che tale passaggio si realizza continuamente, anche se su scala così insignificante che siamo improbabile che sia in grado di osservare. Pertanto, come sosteneva il filosofo tedesco Carl Christian Planck (1819-1880), esiste la possibilità, anche se molto piccola, che l'acqua si congeli in un bollitore posto sopra il fuoco.

Il riconoscimento da parte degli scienziati della possibilità, in primo luogo, del trasferimento di calore da un corpo meno riscaldato a uno più riscaldato e, in secondo luogo, il verificarsi di un cambiamento di temperatura e densità insignificante, ma comunque evidente, è servito come base per ulteriore ragionamento. È sorta la domanda se sia possibile creare un dispositivo in cui, a seguito di tali variazioni, la differenza di temperatura aumenterebbe gradualmente, grazie alla quale sarebbe possibile svolgere lavori utili in futuro? Questa domanda è sorta circa ottant'anni fa, e questo ipotetico dispositivo stesso è entrato nella scienza sotto il nome di una macchina a moto perpetuo del secondo tipo. Ha preso questo nome perché doveva lavorare senza generare energia e contrariamente alla seconda legge della termodinamica.

Il progetto del dispositivo fu proposto per la prima volta dal parigino Lippmann nel 1900, e poi nel 1907 da Svedberg della città di Uppsala (Svezia). Nel 1912 Smoluchowski pubblicò una dettagliata discussione teorica su questo problema. Ha mostrato che non vale la pena sperare che con l'aiuto di un dispositivo contenente molecole di gas sarà possibile accumulare queste rare "deviazioni" dalla seconda legge, poiché qualsiasi dispositivo del genere stesso sarà soggetto a modifiche a livello molecolare. La costante ridistribuzione delle velocità delle molecole distruggerà tutte le cadute di temperatura che avrebbero dovuto accumularsi nel dispositivo e che sono fondamentalmente necessarie per il suo funzionamento.

Questa evidenza sembra essere molto convincente, anche se scoraggiante. La conclusione che ne deriva è notevole: la seconda legge della termodinamica per lunghi periodi di tempo è valida solo in senso statistico.

È interessante notare che tredici anni dopo, nel marzo 1925, parlando allo staff dell'American Bureau of Standards, il professor Debye disse: per conciliare il fenomeno dell'interferenza della luce con la teoria quantistica, è necessario presumere che la legge di conservazione dell'energia è vero solo in senso statistico. A suo avviso, in tempi molto brevi si può creare energia e per molto tempo il suo valore medio rimarrà invariato. C'è un accenno implicito nel suggerimento di Debye che il moto perpetuo del primo tipo, cioè la vera creazione di energia, è una sorta di "probabilità scientifica" e persino una "possibilità".

I tentativi di creare una macchina a moto perpetuo spesso portano a scoperte fruttuose

Un ottimo esempio è il modo in cui Stevin, uno straordinario scienziato olandese della fine del XVI e dell'inizio del XVII secolo, scoprì la legge dell'equilibrio delle forze su un piano inclinato. Questo matematico merita molta più fama di quella che gli è toccata, perché ha fatto molte scoperte importanti che ora utilizziamo costantemente: ha inventato decimali, introdusse l'uso degli indicatori nell'algebra, scoprì la legge idrostatica, poi riscoperta da Pascal.

Ha scoperto la legge dell'equilibrio delle forze su un piano inclinato, non basandosi sulla regola del parallelogramma delle forze, solo con l'aiuto del disegno qui riprodotto.

Una catena di 14 palline identiche viene lanciata attraverso un prisma triedrico. Cosa accadrà a questa catena? La parte inferiore, pendente come una ghirlanda, è equilibrata da sola. Ma le altre due parti della catena si equilibrano? In altre parole: le due palle di destra sono bilanciate dalle quattro di sinistra? Certo che sì, altrimenti la catena scorrerebbe sempre da sola da destra a sinistra, perché ogni volta si metterebbero altre palline al posto delle palline scivolate e l'equilibrio non si ripristinerebbe mai. Ma poiché sappiamo che la catena lanciata in questo modo non si muove affatto da sola, è ovvio che le due palle destre sono in realtà bilanciate dalle quattro sinistre. Si scopre come un miracolo: due palle tirano con la stessa forza di quattro.

Da questo miracolo immaginario Stevin dedusse un'importante legge della meccanica. Ha ragionato così. Entrambe le catene - sia lunghe che corte - hanno un peso diverso: una catena è più pesante dell'altra tante volte quanto il lato lungo del prisma è più lungo di quello corto. Da ciò ne consegue che, in generale, due pesi collegati da una corda si equilibrano su piani inclinati se i loro pesi sono proporzionali alle lunghezze di questi piani.

In un caso particolare, quando un piano corto è verticale, otteniamo una nota legge della meccanica: per mantenere un corpo su un piano inclinato è necessario agire nella direzione di questo piano con una forza pari a molte volte inferiore al peso del corpo tante volte la lunghezza dell'aereo è maggiore della sua altezza.

Quindi, sulla base dell'idea dell'impossibilità di una macchina a moto perpetuo, è stata fatta un'importante scoperta nella meccanica. Inoltre, Simon Stevin ha svolto un lavoro profondo e pionieristico in fisica e matematica. Ha sostanziato e messo in circolazione in Europa le frazioni decimali, le radici negative delle equazioni, ha formulato le condizioni per l'esistenza di una radice in un dato intervallo e ha proposto un metodo per il suo calcolo approssimativo. Stevin è stato probabilmente il primo matematico applicato che ha portato i suoi calcoli al numero. Per risolvere problemi pratici specifici, ha sviluppato costantemente l'informatica applicata. Stevin attribuì loro anche la contabilità, come scienza della gestione razionale, cioè era all'origine dei metodi matematici in economia. Stevin credeva che "lo scopo della contabilità fosse determinare l'intera ricchezza nazionale del paese". Fu il sovrintendente alle questioni militari e finanziarie del grande comandante, creatore del moderno esercito regolare, Moritz d'Orange. La sua posizione in termini moderni è "Vice comandante per la logistica".

Una persona interessante vive a Samara: l'inventore Alexander Stepanovich Fabristov, che ora ha più di 80 anni. Anche in gioventù, è stato portato dall'idea di una macchina a moto perpetuo, ha composto molti dei suoi disegni, ha creato molti campioni, ma tutto non ha avuto successo. E solo circa 10 anni fa ha finalmente creato un dispositivo che chiama "macchina del moto perpetuo", e che, come è convinto, è in grado di generare energia "libera" solo grazie alle forze di gravità. Il suo dispositivo non è così complicato nel design ed è composto da 8 "vetri" di metallo montati su una traversa, angoli di piombo, cricchetto e due archi di ingranaggi. Il "vetro" attaccato alla traversa si muove in un cerchio, passa attraverso un arco: il quadrato all'interno si muove e il braccio di potenza diventa più grande. Passa attraverso un altro: la piazza sale al suo posto originale. Quindi, si scopre che i quattro "vetri" da un lato hanno una massa molto più grande degli occhiali dall'altro, a causa dell'azione delle forze gravitazionali. Sfortunatamente, la sua "macchina a moto perpetuo" non è stata brevettata né testata, poiché il nostro Istituto russo per l'esame dei brevetti non accetta progetti di tali motori da prendere in considerazione. Creare un prototipo è impossibile per un solo inventore e sembra indecente per le imprese industriali impegnarsi in varie invenzioni. Ma, in teoria, questo è un motore ecologico che non rovina il paesaggio e la natura, non inquina l'atmosfera.

Ripercorrendo la storia, si può notare che alcuni inventori e scienziati credevano ardentemente nella possibilità di creare una macchina a moto perpetuo, mentre altri resistevano ostinatamente a questa, cercando sempre più nuove verità. Galileo Galilei, dimostrando che nessun corpo pesante non può salire al di sopra del livello da cui era caduto, scoprì la legge dell'inerzia. Pertanto, i benefici per la scienza provenivano sia dai credenti che dai non credenti. Il noto fisico, accademico Vitaly Lazarevich Ginzburg credeva che, in sostanza, l'idea di una macchina a moto perpetuo fosse scientifica. Che sia buono o cattivo, ma ha preparato un terreno fertile per i futuri scienziati naturali per comprendere verità più elevate. Come ha detto bene il professore di Tomsk, il filosofo A.K. Sukhotin: "... riscaldando costantemente l'interesse, l'idea di una macchina a moto perpetuo è diventata una sorta di motore ideologico di combustione perpetua, gettando tronchi freschi nelle fornaci, cercando pensieri ."

Nel frattempo, a causa del gran numero di domande da parte degli inventori per il rilascio di brevetti per le macchine a moto perpetuo da loro inventate, alcuni Uffici Nazionali dei Brevetti e Accademie delle Scienze di paesi esteri (in particolare, l'Accademia delle Scienze di Parigi ha adottato un bando nel 17° secolo), decise di non accettare affatto l'esame della domanda per l'invenzione di un motore assoluto, poiché ciò contraddice la legge di conservazione dell'energia.

Boris Viktorovich Raushenbakh, un accademico sovietico di fama mondiale nel campo della meccanica, considera tali decisioni delle organizzazioni scientifiche errate e dannose per l'ulteriore sviluppo della scienza. Sostiene che la scienza dovrebbe indagare a fondo, provare e spiegare pazientemente, e non sopprimere e, inoltre, non proibire alcuna invenzione ("non mettere un freno all'attività di ricerca ovunque sia spesa"). È chiaro che il principio di conservazione dell'energia non può essere scosso da alcun progetto di macchine a moto perpetuo, ma sono possibili perfezionamenti, chiarimenti dell'ambito della sua applicazione e intersezione con altri principi fisici. Si è scoperto, ad esempio, che questa legge è combinata con la legge di conservazione della massa, e tale manifestazione ha giovato a una comprensione più profonda di queste due leggi.

Perpetuum mobile, la cui esistenza gli scienziati non negano

Esiste una vera macchina a moto perpetuo, la cui esistenza non è negata dalla scienza. Questo è l'universo stesso.

Secondo i concetti moderni, l'universo ha avuto un inizio. Tutto è iniziato con il Big Bang circa 15 miliardi di anni fa. Cosa è successo prima? La scienza di solito risponde che questa domanda non ha senso, dal momento che il tempo è nato contemporaneamente all'Universo, e non esiste il concetto di "precedente" per il punto singolare del Big Bang, così come non esiste il concetto di "sud" per il Polo Sud. Questa risposta potrebbe non soddisfarti. Allora dovremo mandarti dal Beato Agostino. Dicono che alle domande di chi ha poca fede su cosa Dio ha fatto prima di creare il tempo, il beato Agostino ha risposto che Dio ha progettato un inferno speciale per coloro che in seguito avrebbero posto tali domande.

Dopo il Big Bang e fino ad ora, l'Universo è in continua espansione. Durante questa espansione, l'energia di tutte le particelle nell'universo diminuisce. Si può vedere così. Selezioniamo una "cella cosmica" molto grande e vediamo come si espande. Sarà influenzato da altre parti dell'Universo, poiché, ad esempio, la luce emessa da queste parti arriverà alla nostra cellula cosmica dopo qualche tempo. Come tenere conto di questa influenza? Su larga scala, l'universo è omogeneo. Ciò significa che la luce emessa dalle altre cellule non è diversa da quella emessa dalla nostra cellula (così come da qualsiasi altra forma di energia). Pertanto, puoi rimuovere mentalmente tutte le altre cellule dell'Universo, ma immagina che la nostra cellula cosmica sia circondata da pareti idealmente riflettenti che riflettono tutto ciò che viene emesso o si muove all'interno della cellula. Pertanto, l'influenza di altre parti dell'Universo è sostituita dall'autoinfluenza del contenuto della cellula cosmica. Se la cellula è abbastanza grande e l'universo è omogeneo, questa sostituzione è giustificata.

Ma la radiazione esercita pressione sulle pareti della cellula e, mentre si espande, funziona. Pertanto, gli abitanti di una cella spaziale perdono energia, proprio come le molecole di gas perdono energia quando spingono un pistone fuori da un cilindro. Ma c'è una grande differenza. L'energia delle molecole viene convertita nell'energia cinetica del cilindro. E nel caso dell'Universo, la stessa cosa accade in tutte le cellule, tutte perdono energia. Dove va questa energia? Luogo inesistente. Si ritiene che la legge di conservazione dell'energia non sia applicabile all'universo nel suo insieme.

Tuttavia, questo può significare solo l'incompletezza della nostra conoscenza dell'universo. Alcuni scienziati ritengono che l'energia persa vada in energia gravitazionale e che l'energia totale dell'universo sia ancora conservata. Tuttavia, la definizione dell'energia gravitazionale dell'Universo non è così semplice e provoca ancora un acceso dibattito.

Conclusione, o il mio atteggiamento verso l'obiettivo sollevato

Perpetuum mobile - una macchina a moto perpetuo - un sogno romantico di asceti che cercavano di conferire all'umanità un potere illimitato sulla natura, un'ambita fonte di arricchimento per ciarlatani e avventurieri; centinaia, migliaia di progetti mai realizzati; meccanismi astuti che, a quanto pareva, stavano per mettersi in funzione, ma che per qualche ragione restavano immobili; destini spezzati di fanatici, speranze ingannate di mecenati... Ma perché è successo tutto questo? Per ignoranza delle leggi fisiche elementari, per il desiderio di ottenere tutto dal nulla. Finora, gli uffici brevetti stanno ricevendo domande con dispositivi che sono essenzialmente macchine a moto perpetuo. Apparentemente, c'è del mistero nell'idea stessa di una macchina a moto perpetuo, qualcosa che fa sì che le persone cerchino e cerchino il suo segreto. Ma, a quanto pare, è così che lavora una persona ...

Personalmente, credo che creare una macchina a moto assolutamente perpetuo sia impossibile a causa delle regole elementari della fisica. Ma la creazione di un motore che funzionerà per almeno un secolo senza interruzioni, a mio avviso, è un compito piuttosto interessante e risolvibile.

Bibliografia

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

2. OF Kabardin, Fisica: materiali di riferimento. M., 1991.

3. Breve dizionario del Politecnico. M., 1956.

4. Ord-Khum A. Moto perpetuo. M., 1980.

5. Perelman Ya. I. Fisica divertente. M., 1991.

Classificazione moderna delle macchine a moto perpetuo Una macchina a moto perpetuo del primo tipo è un dispositivo in grado di svolgere un lavoro all'infinito senza dispendio di carburante o altre risorse energetiche. Secondo la legge di conservazione dell'energia, tutti i tentativi di creare un tale motore sono destinati al fallimento. L'impossibilità di implementare una macchina a moto perpetuo del primo tipo è postulata in termodinamica come il primo principio della termodinamica. L'impossibilità di implementare una macchina a moto perpetuo del secondo tipo è postulata in termodinamica come una delle formulazioni equivalenti della seconda legge della termodinamica.

Secondo il postulato di Kelvin è impossibile creare una macchina a funzionamento periodico che esegua un lavoro meccanico solo raffreddando il serbatoio di calore, mentre il postulato di Kelvin Clausius è impossibile il trasferimento spontaneo del calore dai corpi più freddi a quelli più caldi.

Storia Attualmente l'India è considerata la patria ancestrale delle prime macchine a moto perpetuo. Così Bhaskara, nella sua poesia datata intorno al 1150, descrive una specie di ruota con vasi lunghi e stretti, pieni per metà di mercurio, attaccati obliquamente lungo l'orlo.

Rottura La geometria dei denti è tale che i pesi sul lato sinistro della ruota siano sempre più vicini all'asse rispetto a quelli sul lato destro. Secondo l'intenzione dell'autore, questo, secondo la legge della leva, avrebbe dovuto portare la ruota in rotazione costante. Quando ruotati, i carichi si adagiano a destra e mantengono la forza motrice della leva

Fallimento Tuttavia, se una tale ruota viene realizzata, rimarrà immobile. La ragione di questo fatto è che sebbene i pesi a destra abbiano un braccio più lungo, a sinistra ce ne sono di più. Di conseguenza, i momenti delle forze a destra e a sinistra sono uguali Momenti di forze

Guasto La figura mostra la struttura di un altro motore. L'autore ha deciso di utilizzare la legge di Archimede per generare energia. La legge è che i corpi la cui densità è inferiore alla densità dell'acqua tendono a galleggiare in superficie Legge di Archimede Pertanto, l'autore ha posizionato serbatoi cavi su una catena e ha posto la metà destra sott'acqua. Credeva che l'acqua li avrebbe spinti in superficie e che la catena con le ruote avrebbe quindi ruotato all'infinito.

Guasto Qui non si tiene conto di quanto segue: la forza di galleggiamento è la differenza tra le pressioni dell'acqua che agiscono sul fondo e sulla sommità di un oggetto sommerso. Nel disegno mostrato in figura, questa differenza tenderà a far uscire quei serbatoi che sono sott'acqua sul lato destro dell'immagine. Ma sul serbatoio più basso, che chiude il buco, agirà solo la forza di pressione sulla sua superficie destra. E equilibrerà o supererà la forza che agisce sul resto dei carri armati.

Per utilizzare l'anteprima delle presentazioni, crea un account Google (account) e accedi: https://accounts.google.com

Didascalie delle diapositive:

Una macchina a moto perpetuo (lat. Perpetuum Mobile) è un dispositivo immaginario che permette di ottenere un lavoro utile maggiore della quantità di energia che le viene comunicata (l'efficienza è superiore al 100%). macchina a moto perpetuo

Cosa sono le macchine a moto perpetuo? Domanda: Cosa sono le macchine a moto perpetuo? Risposta: Nessuno. Ma, nonostante questo, esiste una classificazione delle macchine a moto perpetuo.

Perpetuum mobile (perpetuum mobile) - è diviso in macchine a moto perpetuo del primo tipo e del secondo tipo. I motivi per cui non possono essere costruiti sono chiamati primo e secondo principio della termodinamica. La consapevolezza che la creazione di una macchina a moto perpetuo è impossibile spinse l'Accademia delle scienze di Parigi nel 1775 a rifiutarsi di prendere in considerazione tutti questi progetti (il motivo era qualcosa del genere: "non esiste un omaggio").

Una macchina a moto perpetuo del primo tipo avrebbe dovuto funzionare senza estrarre energia dall'ambiente. Una macchina a moto perpetuo del secondo tipo è una macchina che riduce l'energia di un accumulo termico e la converte interamente in lavoro senza alcun cambiamento nell'ambiente.

Modello mobile Perpetuum In fig. 1 mostra uno dei modelli più antichi di una macchina a moto perpetuo. Rappresenta una ruota dentata, nei cui recessi sono fissati pesi incernierati. La geometria dei denti è tale che i pesi sul lato sinistro della ruota siano sempre più vicini all'asse che sul lato destro. Secondo l'intenzione dell'autore, questo, secondo la legge della leva, avrebbe dovuto portare la ruota in rotazione costante. Durante la rotazione, i carichi si adagiano a destra e mantengono la forza motrice. Tuttavia, se viene realizzata una tale ruota, rimarrà immobile. La ragione differenziale di questo fatto è che sebbene i pesi a destra abbiano una leva più lunga, a sinistra ce ne sono di più. Di conseguenza, i momenti delle forze a destra e a sinistra sono uguali. Riso. 1. Uno dei più antichi modelli di moto perpetuo

Macchina a moto perpetuo araba indiana o araba a moto perpetuo con piccoli vasi fissati obliquamente parzialmente riempiti di mercurio.

Mobile Perpetuum con magneti permanenti

Perpetuum mobile e legge di Archimede In fig. 2 mostra il dispositivo di un altro motore. L'autore ha deciso di utilizzare la legge di Archimede per generare energia. La legge è che i corpi la cui densità è inferiore alla densità dell'acqua tendono a galleggiare in superficie. Pertanto, l'autore ha posizionato serbatoi cavi sulla catena e ha posizionato la metà destra sott'acqua. Credeva che l'acqua li avrebbe spinti in superficie e che la catena con le ruote avrebbe quindi ruotato all'infinito. Qui non si tiene conto di quanto segue: la forza di galleggiamento è la differenza tra le pressioni dell'acqua che agiscono sulla parte inferiore e superiore di un oggetto immerso nell'acqua. Nel disegno mostrato in figura, questa differenza tenderà a far uscire quei serbatoi che sono sott'acqua sul lato destro dell'immagine. Ma sul serbatoio più basso, che chiude il buco, agirà solo la forza di pressione sulla sua superficie destra. E supererà la forza totale che agisce sul resto dei carri armati. Pertanto, l'intero sistema scorrerà semplicemente in senso orario fino a quando l'acqua non fuoriesce. Riso. 2. Il progetto di una macchina a moto perpetuo basato sulla legge di Archimede

Alcuni esempi di "macchine a moto perpetuo"

Ruota con palline che rotolano L'idea dell'inventore: Una ruota con palline pesanti che rotolano al suo interno. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro della ruota saranno più lontani dal centro rispetto ai pesi sulla metà sinistra. Pertanto, la metà destra deve sempre tirare la metà sinistra e far girare la ruota. Quindi la ruota deve continuare a girare per sempre. Perché il motore non funziona: sebbene i pesi sul lato destro siano sempre più lontani dal centro rispetto ai pesi sul lato sinistro, il numero di questi pesi è inferiore a quanto basta per la somma dei pesi dei pesi, moltiplicata per la proiezione dei raggi perpendicolari alla direzione di gravità, a destra ea sinistra, sono uguali (F i L i = F j L j).

Una catena di palline su un prisma triangolare Idea dell'inventore: una catena di 14 palline identiche viene lanciata su un prisma triedrico. Ci sono quattro palline a sinistra, due a destra. Le otto palle rimanenti si bilanciano a vicenda. Di conseguenza, la catena entrerà in moto perpetuo in senso antiorario. Perché il motore non funziona: solo la componente di gravità parallela alla superficie inclinata muove i carichi. Su una superficie più lunga ci sono più pesi, ma l'angolo di inclinazione della superficie è proporzionalmente minore. Pertanto, la gravità dei carichi a destra, moltiplicata per il seno dell'angolo, è uguale alla gravità dei carichi a sinistra, moltiplicata per il seno dell'altro angolo.

Già all'inizio del XVII secolo, il notevole fisico e ingegnere olandese Simon Stevin (1548–1620), apparentemente il primo nella storia, fece il contrario. Sperimentando con un prisma triedrico e una catena di 14 sfere identiche, suggerì che una macchina a moto perpetuo è impossibile (questa è una legge di natura), e da questo principio derivò la legge dell'equilibrio delle forze su un piano inclinato: la le forze di gravità agenti sui carichi sono proporzionali alle lunghezze dei piani su cui giacciono. Da questo principio è nata la legge vettoriale dell'addizione delle forze e l'idea che le forze dovrebbero essere descritte da un nuovo oggetto matematico: un vettore. Inoltre, Simon Stevin ha svolto un lavoro profondo e pionieristico in fisica e matematica. Ha sostanziato e messo in circolazione in Europa le frazioni decimali, le radici negative delle equazioni, ha formulato le condizioni per l'esistenza di una radice in un dato intervallo e ha proposto un metodo per il suo calcolo approssimativo. Stevin è stato probabilmente il primo matematico applicato che ha portato i suoi calcoli al numero. Per risolvere problemi pratici specifici, ha sviluppato costantemente l'informatica applicata. Stevin attribuì loro anche la contabilità, come scienza della gestione razionale, cioè era all'origine dei metodi matematici in economia. Stevin credeva che "lo scopo della contabilità fosse determinare l'intera ricchezza nazionale del paese". Fu il sovrintendente alle questioni militari e finanziarie del grande comandante, creatore del moderno esercito regolare, Moritz d'Orange. La sua posizione in termini moderni è "Vice comandante per la logistica".

"Bird Hottabych" Idea dell'inventore: un sottile cono di vetro con un asse orizzontale al centro è saldato in un piccolo contenitore. L'estremità libera del cono sfiora quasi il fondo. Un po 'di etere viene versato nella parte inferiore del giocattolo e la parte superiore, vuota, viene incollata all'esterno con un sottile strato di cotone idrofilo. Un bicchiere d'acqua viene posizionato davanti al giocattolo e inclinato, costringendolo a "bere". L'uccello inizia a chinarsi e ad immergere la testa nel bicchiere due o tre volte al minuto. Di volta in volta, continuamente, giorno e notte, l'uccello si inchina fino a quando il bicchiere esaurisce l'acqua.

Perché non è una macchina a moto perpetuo: la testa e il becco dell'uccello sono ricoperti di cotone idrofilo. Quando l'uccello "beve acqua", il cotone idrofilo si satura di acqua. Quando l'acqua evapora, la temperatura della testa dell'uccello diminuisce. L'etere viene versato nella parte inferiore del corpo dell'uccello, sopra il quale ci sono vapori di etere (l'aria viene espulsa). Quando la testa dell'uccello si raffredda, la pressione del vapore nella parte superiore diminuisce. Ma la pressione sul fondo rimane la stessa. L'eccessiva pressione dei vapori di etere nella parte inferiore solleva l'etere liquido su per il tubo, la testa dell'uccello diventa più pesante e si inclina verso il vetro. Non appena l'etere liquido raggiunge l'estremità del tubo, i vapori di etere caldo dalla parte inferiore cadranno nella parte superiore, la pressione del vapore si equalizzerà e l'etere liquido scorrerà verso il basso e l'uccello solleverà nuovamente il becco, mentre catturare l'acqua dal bicchiere. Riparte l'evaporazione dell'acqua, la testa si raffredda e tutto si ripete. Se l'acqua non fosse evaporata, l'uccello non si sarebbe mosso. Per l'evaporazione dallo spazio circostante, viene consumata energia (concentrata in acqua e aria ambiente). Una "vera" macchina a moto perpetuo deve funzionare senza dispendio di energia esterna. Pertanto, l'uccello di Hottabych non è in realtà una macchina a moto perpetuo.

Catena di carri Idea dell'inventore: un'alta torre piena d'acqua. Attraverso le carrucole installate nella parte superiore e inferiore della torre, viene lanciata una fune con 14 scatole cubiche cave con un lato di 1 metro. Le scatole nell'acqua, sotto l'azione della forza di Archimede diretta verso l'alto, dovrebbero galleggiare in sequenza sulla superficie del liquido, trascinando con sé l'intera catena, e le scatole sulla sinistra scendono sotto l'azione della gravità. In questo modo le scatole passano alternativamente da aria a liquido e viceversa. Perché il motore non funziona: le scatole che entrano nel liquido incontrano una forte opposizione del liquido e il lavoro per spingerle nel liquido non è inferiore al lavoro svolto dalla forza di Archimede quando le scatole galleggiano in superficie.

Vite di Archimede e ruota idraulica Idea dell'inventore: La vite di Archimede, ruotando, solleva l'acqua nella vasca superiore, da dove fuoriesce dal vassoio in un getto che cade sulle pale della ruota idraulica. La ruota idraulica fa ruotare la mola e contemporaneamente muove, con l'ausilio di una serie di ingranaggi, la stessa vite di Archimede che solleva l'acqua nella vasca superiore. La vite gira la ruota e la ruota gira la vite! Questo progetto, inventato nel lontano 1575 dal meccanico italiano Strada il Vecchio, fu poi ripetuto in numerose varianti. Perché il motore non funziona: la maggior parte dei progetti di moto perpetuo potrebbe effettivamente funzionare se non fosse per l'esistenza dell'attrito. Se si tratta di un motore, devono esserci parti in movimento, il che significa che non è sufficiente che il motore ruoti da solo: è inoltre necessario generare energia in eccesso per vincere la forza di attrito, che non può essere in alcun modo rimossa.

Idea dell'inventore della macchina di Orphyreus: alcuni inventori di macchine a moto perpetuo erano solo dei truffatori, che ingannavano abilmente il pubblico credulone. Uno degli "inventori" più importanti era un certo dottore Orfireus (vero nome - Bessler). L'elemento principale del suo motore era una grande ruota, che presumibilmente non solo ruotava da sola, ma sollevava anche un carico pesante a un'altezza considerevole. Perché il motore non funziona: la "macchina a moto perpetuo" si è rivelata tutt'altro che eterna: era alimentata dal fratello di Orfireo e da un servitore, tirando una corda abilmente nascosta.

Magnete e trogoli Idea dell'inventore: un potente magnete è posizionato su un supporto. Vi sono addossati due avvallamenti inclinati, uno sotto l'altro, e l'abbeveratoio superiore ha un piccolo foro nella parte superiore, e quello inferiore è ricurvo all'estremità. Se una pallina di ferro viene posizionata sullo scivolo superiore, a causa dell'attrazione del magnete rotolerà verso l'alto, tuttavia, una volta raggiunta la buca, cadrà nello scivolo inferiore, rotolerà giù, salirà lungo l'arrotondamento finale e di nuovo cadere sullo scivolo superiore. Pertanto, la palla girerà continuamente, effettuando così un movimento perpetuo. Il design di questo mobile perpetuo magnetico è stato descritto nel XVII secolo dal vescovo inglese John Wilkens. Perché il motore non funziona: Il dispositivo funzionerebbe se il magnete agisse sulla sfera di metallo solo durante la sua salita al supporto lungo lo scivolo superiore. Ma la palla rotola giù lentamente sotto l'azione di due forze: la gravità e l'attrazione magnetica. Pertanto, al termine della discesa, non acquisirà la velocità necessaria per salire lungo l'arrotondamento dello scivolo inferiore e iniziare un nuovo ciclo.

"Idraulica eterna" Idea dell'inventore: la pressione dell'acqua nel grande serbatoio deve spremere costantemente l'acqua attraverso il tubo nel serbatoio superiore. Perché il motore non funziona: L'autore del progetto non ha capito che il paradosso idrostatico è che il livello dell'acqua nel tubo rimane sempre lo stesso del serbatoio.

Carica automatica dell'orologio Idea dell'inventore: La base del dispositivo è un barometro a mercurio di grandi dimensioni: una ciotola con mercurio sospesa in una cornice e una grande fiaschetta con mercurio capovolto su di essa. Le navi sono fissate in modo mobile l'una rispetto all'altra; quando la pressione atmosferica aumenta, il pallone scende e la tazza sale, mentre quando la pressione diminuisce, viceversa. Entrambi i movimenti fanno ruotare una piccola ruota dentata sempre in una direzione e sollevano i pesi dell'orologio attraverso il sistema di ruote dentate. Perché non è una macchina a moto perpetuo: l'energia necessaria per far funzionare l'orologio viene "attirata" dall'ambiente. In effetti, questo non è molto diverso da una turbina eolica, tranne per il fatto che ha una potenza estremamente bassa.

Olio che sale attraverso gli stoppini Idea dell'inventore: Il liquido versato nel recipiente inferiore viene sollevato dagli stoppini nel recipiente superiore, che ha uno scivolo per lo scarico del liquido. Attraverso lo scarico, il liquido cade sulle lame della ruota, facendola ruotare. Inoltre, l'olio che è defluito di nuovo sale attraverso gli stoppini fino al vaso superiore. Pertanto, il getto d'olio che scorre lungo lo scivolo sulla ruota non viene interrotto per un secondo e la ruota deve essere sempre in movimento. Perché il motore non funziona: il liquido non scorre dalla parte superiore piegata dello stoppino. L'attrazione capillare, superando la gravità, sollevava il liquido sullo stoppino - ma lo stesso motivo mantiene il liquido nei pori dello stoppino bagnato, impedendogli di gocciolare da esso.

Ruota con pesi ribaltabili Idea dell'inventore: L'idea si basa sull'utilizzo di una ruota con pesi sbilanciati. Bastoncini pieghevoli con pesi alle estremità sono attaccati ai bordi della ruota. In qualsiasi posizione della ruota, i pesi sul lato destro saranno lanciati più dal centro che sul sinistro; questa metà, quindi, deve tirare quella sinistra e quindi far girare la ruota. Ciò significa che la ruota ruoterà per sempre, almeno fino a quando l'asse non sarà sfilacciato. Perché il motore non funziona: I pesi sul lato destro sono sempre più lontani dal centro, ma è inevitabile che la ruota sia posizionata in modo tale che il numero di questi pesi sia inferiore a quello di sinistra. Quindi il sistema è bilanciato, quindi la ruota non ruoterà, ma dopo aver effettuato diverse oscillazioni, si fermerà.

L'installazione dell'ingegnere Potapov L'idea dell'inventore: l'installazione termica idrodinamica di Potapov con un'efficienza superiore al 400%. Il motore elettrico (EM) aziona la pompa (NS), costringendo l'acqua a circolare nel circuito (indicato dalle frecce). Il circuito contiene una colonna cilindrica (OK) e una batteria di riscaldamento (BT). L'estremità del tubo 3 può essere collegata alla colonna (OK) in due modi: 1) al centro della colonna; 2) tangente al cerchio che forma la parete della colonna cilindrica. Quando collegato secondo il metodo 1, la quantità di calore ceduta all'acqua è uguale (tenendo conto delle perdite) alla quantità di calore irradiata dalla batteria (BT) nello spazio circostante. Ma non appena il tubo viene collegato secondo il metodo 2, la quantità di calore emessa dalla batteria (BT) aumenta di 4 volte! Dalle misurazioni effettuate da esperti nostri e stranieri è emerso che quando si fornisce 1 kW al motore elettrico (EM), la batteria (BT) fornisce tanto calore quanto si sarebbe dovuto ottenere con un dispendio di 4 kW. Quando si collega il tubo secondo il metodo 2, l'acqua nella colonna (OK) riceve un movimento di rotazione ed è questo processo che porta ad un aumento della quantità di calore emessa dalla batteria (BT).

Perché il motore non funziona: L'installazione descritta è stata effettivamente assemblata presso NPO Energia e, secondo gli autori, ha funzionato. Gli inventori non hanno messo in dubbio la correttezza della legge di conservazione dell'energia, ma hanno sostenuto che il motore trae energia dal "vuoto fisico". Il che è impossibile, poiché il vuoto fisico ha il livello di energia più basso possibile ed è impossibile trarne energia. Una spiegazione più prosaica sembra essere la più probabile: c'è un riscaldamento non uniforme del liquido sulla sezione trasversale del tubo e, per questo motivo, si verificano errori nella misurazione della temperatura. È anche possibile che, contro la volontà degli inventori, l'energia venga “pompata” nell'impianto da un circuito elettrico.

Luna e pianeti Idea dell'inventore: moto perpetuo della Luna intorno alla Terra e dei pianeti intorno al Sole. Perché il motore non funziona: qui c'è una confusione di concetti: "moto perpetuo" e "moto perpetuo". L'energia totale (potenziale e cinetica) del sistema solare è un valore costante, e se vogliamo fare un lavoro a sue spese (che, in linea di principio, non è escluso), allora questa energia diminuirà. Ma non avremo ancora un lavoro "gratuito".

Eppure esiste? L'Accademia francese delle scienze, che una volta rifiutava di prendere in considerazione progetti di moto perpetuo, rallentò così il progresso tecnico, ritardando a lungo l'emergere di un'intera classe di meccanismi e tecnologie sorprendenti. Solo pochi sviluppi sono riusciti a sfondare questa barriera.

PERPETUAL MOBILE NEGLI OROLOGI Uno di questi è un orologio che non necessita di carica, che, ironia della sorte, è prodotto oggi in Francia. La fonte di energia sono le fluttuazioni della temperatura dell'aria e della pressione atmosferica durante il giorno. Uno speciale contenitore ermetico, a seconda del cambiamento dell'ambiente, leggermente "respira". Questi movimenti vengono trasmessi alla molla principale, avvolgendola. Il meccanismo è concepito in modo così sottile che un cambiamento di temperatura di un solo grado garantisce il movimento dell'orologio per i due giorni successivi. A condizione che questo meccanismo sia in buone condizioni, funzionerà esattamente finché il Sole splenderà e la Terra esisterà, cioè quasi per sempre.

Presentazione sul tema della creazione di una macchina a moto perpetuo. Allievo 10 Classe A Kudryavtsev Dmitry

Una macchina a moto perpetuo del primo tipo è un dispositivo immaginario in grado di lavorare all'infinito senza consumare carburante o altre risorse energetiche. Secondo la legge di conservazione dell'energia, tutti i tentativi di creare un tale motore sono destinati al fallimento. L'impossibilità di una macchina a moto perpetuo del primo tipo è postulata in termodinamica come il primo principio della termodinamica. Una macchina a moto perpetuo del secondo tipo è una macchina immaginaria che, messa in moto, trasformerebbe in lavoro tutto il calore sottratto ai corpi circostanti. L'impossibilità di una macchina a moto perpetuo del secondo tipo è postulata in termodinamica come una delle formulazioni equivalenti della seconda legge della termodinamica. Sia il primo che il secondo principio della termodinamica furono introdotti come postulati dopo ripetute conferme sperimentali dell'impossibilità di creare macchine a moto perpetuo. Da questi inizi sono cresciute molte teorie fisiche, verificate da molti esperimenti e osservazioni, e gli scienziati non hanno dubbi sul fatto che questi postulati siano veri e la creazione di una macchina a moto perpetuo sia impossibile.

Progetti falliti di macchine a moto perpetuo. Ecco uno dei più antichi modelli di macchine a moto perpetuo. Rappresenta una ruota dentata, nei cui recessi sono fissati pesi incernierati. La geometria dei denti è tale che i pesi sul lato sinistro della ruota siano sempre più vicini all'asse che sul lato destro. Secondo l'intenzione dell'autore, questo, secondo la legge della leva, avrebbe dovuto portare la ruota in rotazione costante. Durante la rotazione, i carichi si adagiano a destra e mantengono la forza motrice. Tuttavia, se viene realizzata una tale ruota, rimarrà immobile. La ragione differenziale di questo fatto è che sebbene i pesi a destra abbiano una leva più lunga, a sinistra ce ne sono di più. Di conseguenza, i momenti delle forze a destra e a sinistra sono uguali.

Qui non si tiene conto di quanto segue: la forza di galleggiamento è la differenza tra le pressioni dell'acqua che agiscono sulla parte inferiore e superiore di un oggetto immerso nell'acqua. Nel disegno mostrato in figura, questa differenza tenderà a far uscire quei serbatoi che sono sott'acqua sul lato destro dell'immagine. Ma sul serbatoio più basso, che chiude il buco, agirà solo la forza di pressione sulla sua superficie destra. E supererà la forza totale che agisce sul resto dei carri armati. Pertanto, l'intero sistema scorrerà semplicemente in senso orario fino a quando l'acqua non fuoriesce. . Il progetto di una macchina a moto perpetuo basato sulla legge di Archimede La legge di Archimede.

Sfortunatamente, tutte queste teorie sulla creazione di una macchina a moto perpetuo sono sbagliate, ma gli scienziati sono riusciti a creare un'automobile perpetua.