Вечный двигатель
Вечный двигатель
Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile ) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода) [2] [3] . Создать вечный двигетель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики [4] [5] [6] [7] .
Однако, можно создать механизмы, способные работать хотя и не бесконечно, но неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека. В отличие от вечного двигателя, они не нарушают законов термодинамики, поскольку черпают энергию из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада) [⇨] .
Содержание
- 1 Современная классификация вечных двигателей
- 2 История
- 3 Конструкции вечных двигателей из истории
- 4 Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
- 5 Известные изобретатели вечных двигателей
- 6 Псевдовечный двигатель
- 6.1 Разновидности
- 6.2 Экономическая эффективность
- 6.3 Пример псевдовечного двигателя 2-го рода
- 7 См. также
- 8 Примечания
- 9 Литература
- 10 Ссылки
Современная классификация вечных двигателей
- Вечный двигатель первого рода — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
- Вечный двигатель второго рода — неограниченно долго действующая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики[8] .
И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно. В частности, второе начало термодинамики может быть сформулировано как один из следующих (эквивалентных) постулатов:
- Постулат Кельвина — невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
- Постулат Клаузиуса — самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.
Демон Максвелла и броуновский храповик, если бы такие устройства были осуществимы, позволили бы реализовать вечный двигатель второго рода. Однако доказано, что работа таких систем как замкнутых (без обмена энергией с внешней средой) невозможна [ уточнить ] .
История
Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде [9] . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своём стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе» [10] . Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран.
Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя, но в целом он скептически относился к идее вечного двигателя. [10]
Конструкции вечных двигателей из истории
На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.
Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.
На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.
Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.
Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания [11] . Патентное ведомство США не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет [12] . Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/04) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей.
Известные изобретатели вечных двигателей
- Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас
- Дзамбони, Джузеппе
Псевдовечный двигатель
Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель [13] , псевдо-вечный двигатель [14] ) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).
Разновидности
Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления [15] [16] ; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры [17] [16] ; энергию распада радия [18] ; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель) [19] [20] .
Экономическая эффективность
Я. И. Перельман [17] и Н. В. Гулиа [16] пишут, что даровые двигатели экономически невыгодны для промышленного применения из-за малой стоимости производимой энергии по сравнению с капитальными вложениями в их создание и обслуживание.
Например, для завода часов на сутки работы нужна энергия 1 , 5
В. М. Бродянский считает этот вывод неверным, поскольку стоимость устройства не пропорциональна его размерам [14] .
Пример псевдовечного двигателя 2-го рода
Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб биметаллической пластины, а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух. За счёт колебаний температуры пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на храповой механизм, получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара — окружающей среды. Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода [21] .
Вечный двигатель, perpetuum mobile, перпетуум мобиле Мартын: Что такое perpetuum mobile? Бертольд: Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду. — презентация
Презентация была опубликована 9 лет назад пользователемeducation.simcat.ru
Похожие презентации
Презентация на тему: » Вечный двигатель, perpetuum mobile, перпетуум мобиле Мартын: Что такое perpetuum mobile? Бертольд: Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду.» — Транскрипт:
1 Вечный двигатель, perpetuum mobile, перпетуум мобиле Мартын: Что такое perpetuum mobile? Бертольд: Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому. видишь ли, добрый мой Мартын, делать золото задача заманчивая, открытие, может быть, любопытное, но найти perpetuum mobile. О. А. С. Пушкин Сцены из рыцарских времён
2 Механический перпетуум мобиле Эдуарда Сомерсета
3 Гравитационный перпетуум мобиле астронома Христофора Шейнера. Gnomon Scheinerianus in centro mundi схема гравитационного перпетуум мобиле астронома Христофора Шейнера. Идея этого вечного двигателя основана на аналогии с системой Земля-Луна.
4 Перпетуум мобиле Клеменса Септимуса, ученика Галилея. Перпетуум мобиле в виде барабана, заполненного двумя жидкостями, — проект Клеменса Септимуса, ученика Галилея.
5 Механический перпетуум мобиле Вильгельма Шреттера. Механический перпетуум мобиле Вильгельма Шреттера, с перекатывающимися шарами в системе трех ведущих и трех подъемных колес, связанных зубчатыми передачами
6 Механический перпетуум мобиле Ульриха из Гранаха. Механический перпетуум мобиле Ульриха из Гранаха, датируемый 1664 г. Водяное колесо с архимедовым винтом предназначалось здесь не для подачи воды, а для замыкания, цикла движения системы шаров.
7 Колесо с сочлененными откидывающимися рычагами. Джордж Ливтон из Мидлсекса использовал элементы, известные еще арабским и индийским конструкторам Колесо с сочлененными откидывающимися рычагами автор дополнил шарами, задачей которых было увеличивать неравновесие сил, действующих в этой системе.
8 Вечный двигатель на ошибочном толковании закона Архимеда. Принцип этого вечного двигателя был основан на ошибочном толковании закона Архимеда о подъемной силе в жидкостях.
9 Вечный двигатель Вильямса Конгрева начало XIX в. Относящийся к началу XIX в. вечный двигатель Вильямса Конгрева является одним из многочисленных гидравлических вечных двигателей, в которых использовались капиллярные свойства жидкостей
10 Двухжидкостный перпетуум мобиле Иоганна Бернулли. Двухжидкостный перпетуум мобиле Иоганна Бернулли Вечное движение должно было осуществляться в результате взаимного проникновения и последующего обратного разделения обеих жидкостей
11 Гидравлический перпетуум мобиле Дени Папеном в 1687 г. Гидравлический перпетуум мобиле, предложенный в 1687 г. Дени Папеном. Этот проект основывался на ошибочном толковании гидростатического парадокса.
12 Перпетуум мобиле. Эта машина построена на том же принципе, что и перпетуум мобиле на рис.56. Насос приводится в действие водяным колесом; для привода же рабочей машины используется горизонтальное лопастное колесо, питаемое водой из резервуара насоса.
13 Автоматический магнитный двигатель или мотор-парадокс. «Автоматический» магнитный двигатель или «мотор-парадокс». По идее автора, причиной неравновесия сил на симметричном колесе с постоянными магнитами и фиксированными грузами являются силы притяжения между магнитами, укрепленными на рычагах вращающегося колеса, и неподвижными магнитами в левой части устройства
14 Вечный магнитоэлектрический мотор со статором из постоянных магнитов. «Вечный» магнитоэлектрический мотор со статором, образуемым постоянными магнитами одинаковой полярности, и выполненным из мягкого железа ротором. Обмотка ротора на короткие промежутки времени подключается к внешнему источнику электрического тока. По утверждению изобретателя, взаимодействие магнитных полей статора и ротора должно было быть причиной непрерывного вращения этого устройства.
15 Вечный механический маятник. «Вечный» механический маятник, приводимый в движение инерционным эффектом. (Возвращение к проблеме вечного движения в космическом веке)
16 Юлиус Роберт Майер. Юлиус Роберт Майер ( ), немецкий врач и естествоиспытатель, который первым сформулировал закон сохранения энергии.
17 В презентации использовались схемы, чертежи и рисунки Механических вечных двигателей, Гидравлических вечных двигателей, Более современных вечных двигателей, Вечные двигатели в космическом веке. Презентацию выполнил: уч-ся 10 А класса Санатуллов Руслан (использовал: 1. учебные материалы: справочники и дополнительная литература по физике (ШБ); 2.Сканер школьный; 3.ПК школьный (без доступа в Internet)
18 Приложение к материалам по проведению недели физики Учителем Язвенко М. В. В учебном году.
Газета ЗАО МПО «Электромонтаж»
Газета «МПО ЭЛЕКТРОМОНТАЖ» январь 2013
В номере
Акцент
- Basic55: практичность, стиль, надёжность
Да будет свет
- Большие компактные лампы
Инструмент
- Наборы электрика
- Пилите, Шура… напиливайте!
Коротко
- В Кремле сэкономят на электричестве
Актуальная покупка
- Нагревательные маты Devi
Автоматика
- Сумеречные выключатели (фотореле)
Новинки ассортимента
- Твердотельные реле KIPPRIBOR
Внимание к деталям
- Шины на все сезоны
- Плавкая безопасность
Управление цепями
- Контакторы АВВ серии AF
Известная марка
- Новинки Интерскол
Прошлое больших открытий
- Вечный двигатель
Мой город
- На берегах Европы и Азии
Архив газеты по годам
Все статьи по рубрикам газеты
Вечный двигатель
В прошлом году, в период разнузданной подготовки к концу света, СМИ были взбудоражены ещё одной сенсационной вестью: в инновационном центре Сколково, в рамках десятилетнего юбилея международной премии Глобальная энергия, при участии двух Нобелевских лауреатов, десятка отечественных и зарубежных академиков, и просто выдающихся учёных из 9 стран состоится дискуссия о перспективах создания вечного двигателя с демонстрацией конкретных проектов.
Но ведь perpetuum mobile, производящий полезной работы больше, чем сообщаемая ему энергия, принято считать невозможным — в силу противоречия уже известному нам закону сохранения и превращения энергии.
Может, в Сколково решили, что мы накануне каких-то открытий, которые «разрешат» вечное движение? Удалось же, как официально сообщили учёные ЦЕРН, на Большом адронном коллайдере разогнать нейтрино быстрее скорости света — вопреки специальной и общей теориям относительности Эйнштейна!
Между тем, изобретатели игнорируют запреты теорий и творят проекты если не повергающие их, то хоть приближающиеся к осуществлению недостижимого. Ни одна Академия наук не признаёт вечных двигателей. Но в Международной патентной классификации имеются разделы для них, поскольку заявки рассматриваются с точки зрения научной и технологической новизны, а не практической осуществимости — а порой предлагаются интересные, реальные конструктивные решения, способы снижения энергопотерь, новые материалы.
Давайте посмотрим некоторые из них.
Самые примитивные и абсолютно неработоспособные — системы, где электродвигатель приводит во вращение генератор, энергия которого идет на питание двигателя и, одновременно, внешних потребителей. Вариант: маломощный мотор движет генератор большой мощности с помощью умножителя мощности, например, гидравлического пресса.
Модели, использующие взаимодействие электрического, магнитного и гравитационного полей, конечно — не вечный двигатель, но некоторые реально работают некоторое время.
Генератор А. Хаббарда — вокруг центрального электромагнита расположены катушки, в которых после первичного импульса поочередно возникают импульсы, генерирующие в центральной катушке вращающееся магнитное поле, инициирующее последующее самовозбуждение всей системы.
Л. Дж. Гендершот построил генератор, использующий «ток Земли» при правильной ориентации относительно земного магнитного поля (наилучшие результаты в направлении север-юг).
Конвертор Г. Колера из постоянных магнитов с катушками и двух соленоидов, вложенных один в другой, запускается их смещением относительно друг друга. Мощность, потребляемая нагрузкой, намного превышает мощность, потребляемую устройством от батарей. Предполагается, что источником энергии является магнитная система.
Двойной соленоидальный генератор японского ученого Ш. Сеика на основе электрического эквивалента ленты Мёбиуса с диском из специального сплава и ферритовым блоком. На вход подаётся трёхфазное напряжение, создающее вращающееся электромагнитное поле — на выходе наблюдается постоянное увеличение потенциала (от 3 В до 40 В за 3 месяца), которое автор объясняет поглощением энергии гравитационного поля Земли.
Т. Браун получил патент на тележку, которая развивала скорость 600 миль в час, используя энергию электрического поля в 2 000 электронвольт.
В 1990 году американец Ф. Свит изобрёл «вакуумный триодный усилитель» на бариевых магнитах, генерировавший мощность до 50 кВт. При работе системы Флойд отмечал антигравитационный эффект — уменьшение её веса, и охлаждение магнитов. Источником энергии он назвал некое интенсивное некогерентное излучение, которое существует в любой точке Вселенной.
Многие проекты содержат идеи вращения роторов электрического двигателя постоянными магнитами, вращающегося магнитного экрана, магнитного отталкивания постоянных магнитов, конструкций с внешним магнитным ротором и центральным статорным электромагнитом.
Группа товарищей написала новые законы электродинамики, в том числе Правило Черногорова-Скомороха-Тришина: «Электромагнитные двигатели, в которых момент вращения определяется силами Кулона при взаимодействии магнитных полей полюсов системы, расположенной на роторе, с магнитными полями полюсов системы, расположенной на станине, называются двигателями с системой взаимодействия. Такие двигатели принадлежат к необратимым двигателям, поскольку у них полностью отсутствует противо ЭДС и с них невозможно получить генераторы» — это цитата. Далее: «Можно построить непрерывно действующую электрическую машину, которую один раз запустив, выполняла бы работу без получения энергии извне. Это не противоречит законам Кулона и правилу Черногорова-Скомороха-Тришина».
В области радиотехники и электроники разработана идея резонансного вечного двигателя, основанная на использовании энергии резонирующего колебательного контура (индукционная катушка и конденсатор), возбуждённого частотой, равной его собственной, для стабилизации амплитуды и частоты его колебаний, тем самым сделав его независимым от внешних источников.
Наиболее смелым в электроперпетууммобилестроении надо признать проект, согласно которому, под воздействием особых электромагнитных полей физический вакуум, подобно воде или воздуху, будет двигаться и вращать турбинку, а если присоединить к турбинке электрогенератор, то вырабатывать электроэнергию в 50–100 раз больше, чем было затрачено вначале. Авторы уже готовы организовать продажу вакуум-генераторов мощностью 100 кВт в шкафчике 2×0,7×0,7 м по цене 6000 евро. (Философы и физики, пока на давшие определения физическому вакууму, в рабочем порядке считают его просто состоянием материи, явившимся первоосновой мира).
Очень интересны, в смысле вечного движения, перспективы сверхпроводниковой (СП) энергетики. Полученные в СП электромагнитах поля сверхмощны, сверхмощные СП трансформаторы сверхкомпактны. Изобретены работающие при СП управляющие и запоминающие приборы для сверхскоростных систем. СП используется в ЯМР-томографах, накопителях энергии, установках для идеальных магнитного и радиационного экранирования, в Большом адронном коллайдере.
Коль скоро при температуре, близкой к абсолютному нулю (-273,16 °C), сопротивление некоторых металлов (их 24, и более тысячи сплавов) падает почти до нуля, в электрической цепи ток при отключении от источника питания продолжает протекать в течение нескольких дней — при поддержании этой температуры. А недавно открыты сверхизоляционные свойства некоторых… сверхпроводников. Так если по контуру из сверхпроводника ток может бегать бесконечно, а сверхизолятор бесконечно будет хранить запасённый в нём заряд, то и получится вечный двигатель! Правда, нужен вечный охладитель.
Кстати, а что такое — вечный? Мы же можем говорить только о каком-то, пусть большом, периоде, в котором действуют конкретные физические условия…
А Международная энергетическая неделя в Сколково, действительно, проходила, собирался весь цвет российской и международной науки, действительно, состоялась бурная дискуссия: российские ученые твёрдо настаивали на развитии атомной энергетики, а европейцы — на использовании энергии ветра, солнца и биотехнологий. И ни слова о perpetuum mobile, невозможность которого, в рамках нынешних представлений о времени, пространстве, веществе и энергии — действительно большое открытие (как и заявляет наша рубрика). Видимо, утку в СМИ запустил кто-то из Сколковских пиарщиков, как когда-то майя пошутили насчёт конца света.
Что же касается недостижимых целей — они вечно были, есть и пусть будут. А жажда одолеть неподвластное — и упрямство, проявленные на пути к ним — порой приближают нас к новым большим открытиям.
Презентация — Вечный двигатель
Текст этой презентации
Вечный двигатель (perpetuum mobile, perpetual motion machine) – устройство, основанное на механических, химических, электрических или иных физических процессах. Будучи запущенным, единожды, он сможет работать вечно и остановится только при воздействии на него извне.
Схемы первых вечных двигателей строились на основе простых механических элементов и даже в более поздние времена включали в себя рычаги, которые закреплялись по окружности колеса, вращавшегося вокруг горизонтальной оси.
В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия.
Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования следующих приёмов или их комбинаций
Подъём воды с помощью архимедова винта; Подъём воды с помощью капилляров; Использование колеса с неуравновешивающимися грузами; Природные магниты; Электромагнетизм; Пар или сжатый воздух.
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. (Первое начало термодинамики)
Является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.
«Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (Второе начало термодинамики )
Ошибки «вечных» двигателей
Вечные двигатели делятся на две большие группы:
Вечные двигатели первого рода не извлекают энергию из окружающей среды (например, тепло), при этом физическое и химическое состояние его частей также остается неизменным. Машины такого рода не могут существовать исходя из первого закона термодинамики.
Вечные двигатели второго рода извлекают тепло из окружающей среды и превращают его в энергию механического движения. Такие устройства не могут существовать исходя из второго закона термодинамики.
Наиболее ранние сведения о вечных двигателях.
Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. К самым ранним сведениям о перпетуум мобиле относится, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары. Так, Бхаскара описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
Образцы:
Индийский или арабский перпетуум мобиле. Индийский или арабский перпетуум мобиле с небольшими косо закрепленными сосудами, частично наполненными ртутью.
Вариант перпетуум мобиле восточного происхождения. Автор опирался здесь на различие удельных весов воды и ртути.
Вариант перпетуум мобиле восточного происхождения.
Колесо с рычагами — типичный элемент вечных двигателей. Колесо с гибкими сочлененными рычагами представляет собой типичный элемент вечных двигателей, которые впоследствии на основе этого арабского проекта предлагались во множестве различных вариантов.
Европейские вечные двигатели
Первым европейцем, автором идеи «самодвижущейся машины», считается средневековый французский архитектор Вийяр д’Оннекур родом из Пикардии. Его модель вечного двигателя- гидравлическая пила с автоматической подачей древесины. Вийяр исходил из эффекта действия силы тяжести, под влиянием которой откидывались противовесы.
Водяная пила Вийяра д’Оннекура с автоматической подачей древесины
На основе разработки двигателя Бхаскары в XVII веке английский епископ Джон Вилкенс создал свой вечный двигатель . Его проект назвали «Магнит и желоба»
Идея изобретателя: Сильный магнит помещается на подставке. К ней прислонены два наклонных желоба, один под другим, причем верхний желоб имеет небольшое отверстие в своей верхней части, а нижний на конце изогнут. Если на верхний желоб положить небольшой железный шарик, то вследствие притяжения магнитом он покатится вверх, однако, дойдя до отверстия, провалится в нижний желоб, скатится по нему, поднимется по конечному закруглению и вновь попадет на верхний желоб. Таким образом, шарик будет бегать непрерывно, осуществляя тем самым вечное движение.
Почему двигатель не работает: Устройство работало бы, если бы магнит действовал на металлический шарик только во время его подъема на подставку по верхнему желобу. Но вниз шарик скатывается замедленно под действием двух сил: тяжести и магнитного притяжения. Поэтому к концу спуска он не приобретет скорость, необходимую для поднятия по закруглению нижнего желоба и начала нового цикла.
Попытки создания вечного двигателя предпринимались изобретателями и в последующее время. Во многих проектах вечные двигатели прибегают к действию силы тяжести.
Идея изобретателя: Колесо с перекатывающимися в нем тяжелыми шариками. При любом положении колеса грузы на правой его стороне будут находиться дальше от центра, чем грузы на левой половине. Поэтому правая половина должна всегда перетягивать левую и заставлять колесо вращаться. Значит, колесо должно вращаться вечно.
Колесо с перекатывающимися шарами
Почему двигатель не работает: Двигатель не будет работать потому, что такие механизмы могут совершать работу лишь за счет первоначального запаса энергии, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, вечный двигатель остановится.
Идея изобретателя: Через трехгранную призму перекинута цепь из 14 одинаковых шаров. Слева четыре шара, справа — два. Остальные восемь шаров уравновешивают друг друга. Следовательно, цепь придет в вечное движение против часовой стрелки.
Цепочка шаров на треугольной призме
Почему двигатель не работает: Грузы приводит в движение только составляющая силы тяжести, параллельная наклонной поверхности. На более длинной поверхности больше грузов, но и угол наклона поверхности пропорционально меньше. Поэтому сила тяжести грузов справа, умноженная на синус угла, равна силе тяжести грузов слева, умноженной на синус другого угла.
Колесо с откидывающимися грузами
Идея изобретателя: Идея основана на применении колеса с неуравновешенными грузами. К краям колеса прикреплены откидные палочки с грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой стороне будут откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина, следовательно, должна перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит, колесо будет вращаться вечно, по крайней мере, до тех пор, пока не перетрется ось.
Почему двигатель не работает: Грузы на правой стороне всегда дальше от центра, однако неизбежно такое положение колеса, при котором число этих грузов меньше, чем на левой. Тогда система уравновешивается — следовательно, колесо не будет вращаться, а, сделав несколько качаний, остановится.
Одна из них — не требующие завода часы, которые по иронии судьбы сегодня выпускаются именно во Франции. Источником энергии служат колебания температуры воздуха и атмосферного давления в течение дня. Специальная герметическая емкость в зависимости от изменения среды слегка «дышит». Эти движения передаются на ходовую пружину, подзаводя ее. Механизм продуман так тонко, что изменение температуры всего на один градус обеспечивает ход часов в течение двух последующих суток.
В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания, тем самым притормозила технический прогресс, надолго задержав появление целого класса удивительных механизмов и технологий. Лишь немногие разработки сумели пробить себе дорогу сквозь этот заслон.
Вечный двигатель в часах
Планеты миллиардами лет вращаются вокруг Солнца, являясь примером вечного движения. Это было подмечено еще очень давно. Естественно, ученые хотели повторить эту картину в уменьшенном масштабе, пытаясь создать идеальную модель вечного двигателя. Несмотря на то, что в 19 веке была доказана принципиальная неосуществимость вечного двигателя, ученые создавали тысячи изобретений, но так и не смогли воплотить мечту в реальность.