Александр Краснов ВОЗМОЖЕН ЛИ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ? Введение На протяжении ряда столетий многие изобретатели пытались построить такую машину, которая совершала бы полезную работу, не потребляя при этом извне какой-либо энергии. Иначе говоря, они стремились создавать энергию из ничего. Такую фантастическую машину назвали вечным двигателем, или перпетуум мобиле, что значит вечное движение. Работая над созданием вечного двигателя, изобретатели, проявляя смекалку, остроумие, выдумку, пытались использовать самые различные явления природы — силу тяжести, магнетизм и пр. Действительно, заманчиво иметь машину, которая совершала бы работу, не требуя затрат, например топлива, электрической или механической энергии. Единственное, что понадобилось бы, это периодически её смазывать. Изобрести вечный двигатель считалось не меньшим счастьем, чем добыть сказочную скатерть-самобранку или найти фантастический кошелёк, из которого можно без конца вытаскивать золотые монеты. — Займусь, — отвечает Бертольд, — ещё одним исследованием: мне кажется, есть средство открыть perpetuum mobile. — Что такое perpetuum mobile? — 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!» Любопытно, что стремление изобрести вечный двигатель возникало словно эпидемия, поражающая постепенно одну страну за другой. В Европе оно, проникнув из Греции, захватило сперва итальянских физиков, учёных и изобретателей. По различным документам, чертежам и литературным данным можно установить, что первая попытка изобрести вечный двигатель относится к XIII веку. Впервые модель колёсного вечного двигателя появляется в 1245 году. Его предложил французский архитектор времён Людовика Святого Виллар д’Оннекур. С XIII по XVII век над изобретением вечного двигателя работали главным образом учёные. Среди них можно встретить довольно крупных для того времени людей науки. Но, начиная с XVII века, учёные постепенно прекратили это бесплодное занятие. Однако над осуществлением этой заманчивой, но бесплодной мечты продолжают, к сожалению, работать ещё и по сей день. Вечный двигатель пытаются изобрести вот уже более семисот лет. За это время создано множество проектов и моделей. В Британское патентное бюро, например, лишь за вторую половину XIX века было представлено более 500 проектов вечных двигателей, а в России с 1915 по 1916 год только в отдел изобретений Московского Военно-промышленного комитета поступило 28 проектов. В наше время хотя и редко, но всё же встречаются заблуждающиеся изобретатели вечного двигателя. Каков же результат упорного труда огромного числа изобретателей, с такой настойчивостью стремившихся создать вечный двигатель на протяжении многих столетий? Не напрасно ли трудились изобретатели? Можно ли изобрести вечный двигатель? Об этом мы и расскажем в нашей книжке. 1. Колёсные вечные двигатели В 1245 году французский архитектор Виллар д’Оннекур разработал чертёж, а затем изготовил модель колёсного вечного двигателя. Устройство его несложно (рис. 1). Рис. 1. Модель колёсного вечного двигателя с откидывающимися грузами Виллара д’Оннекура (XIII век). На ось, укреплённую в поперечных планках станины, надето свободно вращающееся колесо. К его ободу прикреплены на шарнирах семь стержней, имеющих на концах грузы. Колесо должно вращаться против часовой стрелки. Справа стержни с грузами прилегают к ободу колеса, а слева откидываются и являются продолжением спиц колеса. Но… это предположение изобретателя оказалось неправильным. На самом деле всё происходило иначе: колесо, совершив несколько оборотов, останавливалось. Вращение его прекращалось как только энергия, сообщённая колесу при пуске, оказывалась израсходованной на преодоление трения. Чтобы колесо вращалось, его требовалось вновь и вновь подталкивать, сообщать ему новую порцию энергии через некоторые промежутки времени. Двумя столетиями позже среди многих был предложен вечный двигатель, показанный на рисунке 2. Рис. 2. Колёсный вечный двигатель с откидывающимися грузами; колесо на одну треть погружено в воду (XV–XVI век). Чертёж его обнаружен в записках и набросках знаменитого итальянского художника и учёного Леонардо да Винчи, жившего в 1452–1519 гг. В этом проекте неизвестного изобретателя XV–XVI веков повторяется идея конструкции вечного двигателя В. д’Оннекура. Здесь тоже есть колесо с семью откидывающимися грузами. Но изобретатель погрузил одну треть его в воду, обоснованно предполагая, что вес этой части колеса и грузов уменьшится по известному закону Архимеда: тело, погружённое в жидкость, теряет столько в весе, сколько весит вытесненная им жидкость. Однако это усовершенствование не принесло успеха изобретателю. Нетрудно заметить, что потеря веса колеса, погружённого в жидкость, одинакова как справа от вертикальной линии, проведённой через ось колеса, так и слева. Следовательно, такое усовершенствование не улучшало условий движения колеса. Этот вечный двигатель, как и предыдущий, вращался лишь до израсходования на преодоление трения энергии, сообщённой ему при пуске. На протяжении веков многие изобретатели неоднократно пытались создать вечный двигатель по принципу, впервые предложенному В. д’Ониекуром. Но всё напрасно. Ведь допустить возможность вечного двигателя подобной конструкции значит считать, что тело способно подняться за счёт энергии падения вновь до той высоты, с которой оно упало. «Ни одно тело не может при помощи своего движения, падения вернуться на первоначальную высоту; движение его имеет конец», — писал Леонардо да Винчи. «Искатели вечного движения, какое количество пустейших замыслов пустили вы в мир, идите к искателям золота»…. «О, исследователи вечного движения, сколько суетных планов вы создали при подобных исканиях». Однако, как и прежде, попытки построить вечный двигатель продолжались. Но тщетно. Двигатели не работали. Например, итальянский архитектор Александро Капра из Кремоны предложил в 1683 году колёсный вечный двигатель с восемнадцатью откидывающимися грузами. |
В средние века многим казалось, что изобретение вечного двигателя принесёт богатство, откроет неисчерпаемые творческие возможности. Подобное представление о вечном двигателе мастерски показано в произведении А. С. Пушкина «Сцены из рыцарских времён»: «Постой! — говорит Мартын, — ну а если опыт твой тебе удастся и у тебя будет и золота и славы вдоволь, будешь ли ты спокойно наслаждаться жизнию?
Затем эта «болезнь» распространилась среди учёных и изобретателей Франции, Германии, потом Англии, Америки и России.
Таким образом грузы слева находятся значительно дальше от оси вращения колеса, чем грузы справа. На основании этого В. д’Оннекур считал, что равновесие колеса будет постоянно нарушенным и оно должно вращаться вечно, не требуя постороннего подталкивания. Вращение колеса должно поддерживаться непрерывными толчками откидывающихся грузов.
Достоверно известно, что он не занимался изобретательством вечного двигателя. По-видимому, этот чертёж попал к нему на заключение от какого-либо итальянского изобретателя.
Беспрерывное вращение его было возможно только в том случае, если колесо подталкивали со стороны через некоторые промежутки времени.
В этом проекте (рис. 3) откидывающихся грузов чётное количество.Книга: Возможен ли вечный двигатель? — Александр Иванович Краснов Главная страница. — КнигаГо
Возможен ли вечный двигатель?
На сайте КнигаГо можно читать онлайн выбранную книгу: Александр Иванович Краснов — Возможен ли вечный двигатель? — бесплатно (полную версию книги). Жанр книги: Физика, Научно-популярная и научно-художественная литература, История техники, год издания — 1956. На странице можно прочесть аннотацию, краткое содержание и ознакомиться с комментариями и впечатлениями о выбранном произведении. Приятного чтения, и не забывайте писать отзывы о прочитанных книгах.
Название: | Возможен ли вечный двигатель? | |
Автор: | Александр Иванович Краснов | |
Жанр: | Физика, Научно-популярная и научно-художественная литература, История техники | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | Гостехиздат | |
Год издания: | 1956 | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! | ||
Краткое содержание книги «Возможен ли вечный двигатель?»
К созданию невозможного вечного двигателя одни изобретатели приступали, игнорируя законы природы, другие же, не зная их, действовали на авось.
В наше время, в эпоху расцвета науки и техники, едва ли есть серьёзные изобретатели, которых увлекала бы бесплодная в своей основе идея создания вечного двигателя.
Читаем онлайн «Возможен ли вечный двигатель?». Главная страница.
Александр Краснов
ВОЗМОЖЕН ЛИ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?
Введение
На протяжении ряда столетий многие изобретатели пытались построить такую машину, которая совершала бы полезную работу, не потребляя при этом извне какой-либо энергии. Иначе говоря, они стремились создавать энергию из ничего. Такую фантастическую машину назвали вечным двигателем, или перпетуум мобиле, что значит вечное движение.
Работая над созданием вечного двигателя, изобретатели, проявляя смекалку, остроумие, выдумку, пытались использовать самые различные явления природы — силу тяжести, магнетизм и пр.
Действительно, заманчиво иметь машину, которая совершала бы работу, не требуя затрат, например топлива, электрической или механической энергии.
Единственное, что понадобилось бы, это периодически её смазывать.
Изобрести вечный двигатель считалось не меньшим счастьем, чем добыть сказочную скатерть-самобранку или найти фантастический кошелёк, из которого можно без конца вытаскивать золотые монеты. В средние века многим казалось, что изобретение вечного двигателя принесёт богатство, откроет неисчерпаемые творческие возможности. Подобное представление о вечном двигателе мастерски показано в произведении А. С. Пушкина «Сцены из рыцарских времён»: «Постой! — говорит Мартын, — ну а если опыт твой тебе удастся и у тебя будет и золота и славы вдоволь, будешь ли ты спокойно наслаждаться жизнию?
— Займусь, — отвечает Бертольд, — ещё одним исследованием: мне кажется, есть средство открыть perpetuum mobile.
— Что такое perpetuum mobile?
— 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!»
Любопытно, что стремление изобрести вечный двигатель возникало словно эпидемия, поражающая постепенно одну страну за другой.
В Европе оно, проникнув из Греции, захватило сперва итальянских физиков, учёных и изобретателей. Затем эта «болезнь» распространилась среди учёных и изобретателей Франции, Германии, потом Англии, Америки и России.
По различным документам, чертежам и литературным данным можно установить, что первая попытка изобрести вечный двигатель относится к XIII веку. Впервые модель колёсного вечного двигателя появляется в 1245 году. Его предложил французский архитектор времён Людовика Святого Виллар д’Оннекур.
С XIII по XVII век над изобретением вечного двигателя работали главным образом учёные. Среди них можно встретить довольно крупных для того времени людей науки. Но, начиная с XVII века, учёные постепенно прекратили это бесплодное занятие. Однако над осуществлением этой заманчивой, но бесплодной мечты продолжают, к сожалению, работать ещё и по сей день.
Вечный двигатель пытаются изобрести вот уже более семисот лет. За это время создано множество проектов и моделей. В Британское патентное бюро, например, лишь за вторую половину XIX века было представлено более 500 проектов вечных двигателей, а в России с 1915 по 1916 год только в отдел изобретений Московского Военно-промышленного комитета поступило 28 проектов.
В наше время хотя и редко, но всё же встречаются заблуждающиеся изобретатели вечного двигателя.
Каков же результат упорного труда огромного числа изобретателей, с такой настойчивостью стремившихся создать вечный двигатель на протяжении многих столетий? Не напрасно ли трудились изобретатели? Можно ли изобрести вечный двигатель?
Об этом мы и расскажем в нашей книжке.
1. Колёсные вечные двигатели
В 1245 году французский архитектор Виллар д’Оннекур разработал чертёж, а затем изготовил модель колёсного вечного двигателя. Устройство его несложно (рис. 1).
Рис. 1. Модель колёсного вечного двигателя с откидывающимися грузами Виллара д’Оннекура (XIII век).
На ось, укреплённую в поперечных планках станины, надето свободно вращающееся колесо. К его ободу прикреплены на шарнирах семь стержней, имеющих на концах грузы. Колесо должно вращаться против часовой стрелки. Справа стержни с грузами прилегают к ободу колеса, а слева откидываются и являются продолжением спиц колеса.
Таким образом грузы слева
Возможен ли вечный двигатель?
Тенденции
>
Видео
Поиски вечного двигателя веками были чупакаброй физики. Было изготовлено, протестировано несколько конструкций, и в конечном итоге они были признаны недостаточными. Предполагается, что вечный двигатель может двигаться вечно без использования энергии. Они кажутся невозможными, потому что, ну, так оно и есть. Будь то неуравновешенное колесо, капиллярная чаша или какое-то другое хитроумное изобретение, просто не существует машины или устройства, которое могло бы двигаться свободно, вечно, без подвода энергии.
Почему? Ну, законы физики просто не позволяют этого. Трение всегда будет частью движения, а гравитация всегда будет воздействовать на любое устройство. Ничто никогда не будет двигаться без приложенной к нему энергии.
Некоторые указывают на классическую игрушку пьющую птичку, которая бесконечно окунает клюв в миску с водой. Однако сила, обеспечивающая это, заключается в окружающем тепле воздуха вокруг птицы. Фундаментальным законом физики является закон сохранения энергии. Энергия не может просто появиться, из ниоткуда, ее надо как-то создать. Точно так же, как в поговорке о том, что бесплатного обеда не бывает, не существует и вечного двигателя, потому что для движения всегда требуется энергия, а энергия никогда не бывает бесплатной.
Поделиться
Об авторе
Бренда Келли Ким
Английский
Я писатель, живущий в районе Бостона. Мои интересы включают исследования рака, кардиологию и неврологию. Я хочу участвовать в использовании Интернета и социальных сетей для обучения специалистов и пациентов в среде сотрудничества.
Вам также может понравиться
27 ноября 2020 г.
Химия и физика
27 НОЯБРЯ 2020 г.
Наша химическая связь со звездами и космосом
Общая сущность, объединяющая все, от величественно выглядящих галактик и туманностей до невероятно разнообразной биологии.
…
Автор:
Дэниел Дуан
10 февраля 2021 г.
Космос и астрономия
10 февраля 2021 г.
Соль и тающий лед вызывают оползни на Марсе?
Повторяющиеся линии склона (RSL) — это темные потоки, которые тянутся вниз по склону Марса, образуя песчаные узоры на его поверхности. Исследовательская работа
…
Автор:
Энни Леннон
09 марта 2021 г.
Растения и животные
09 марта 2021 г.
Морской слизень демонстрирует экстремальный случай регенерации
Некоторые из самых интересных и, возможно, самых странных научных открытий происходят случайно. Согласно с
…
Автор:
Тиффани Дазет
15 мая 2021 г.
Космос и астрономия
15 мая 2021 г.
Ученые нашли жидкую воду внутри метеорита
Ученым известно, что вода в изобилии содержится в Солнечной системе, существующей в кольцах Сатурна и на его спутнике Энцеладе.
…
Автор:
Энни Леннон
13 июля 2021 г.
Земля и окружающая среда
13 июля 2021 г.
Искусственное освещение мешает зрению насекомых-опылителей
Искусственное освещение может повлиять на зрение мотыльков, которые полагаются на ночное зрение, таких как бражник-слон.
…
Автор:
Энни Леннон
18 августа 2022 г.
Космос и астрономия
18 августа 2022 г.
Звезды и черные дыры сразу после Большого взрыва
В недавнем исследовании, опубликованном в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, группа исследователей из Университета
…
Автор:
Лоуренс Тонетти, магистр наук
Вечный двигатель
Второй закон термодинамики описывает общие ограничения на направление теплопередачи системы и максимальную эффективность тепловой машины.
В нем говорится, что в любом циклическом процессе энтропия, переменная состояния, которая является мерой статистический беспорядок системы либо увеличится, либо останется прежним. Это можно представить в виде уравнения:
, где — изменение энтропии, — теплопередача, а T — температура, так что изменение энтропии всегда больше или равно нулю. Поскольку энтропия никогда не должна уменьшаться, второй закон термодинамики можно интерпретировать как индикатор направления течения времени. То есть, если мы измеряем энтропию или беспорядок системы в два разных момента времени, время, в которое система находится в большем расстройство это более позднее время.
Есть много физических явлений, которые часто неправильно цитируются как нарушающие второй закон термодинамики, идею о том, что беспорядок должен увеличиваться с течением времени. Жизнь на Земле, например, является очевидной и часто упоминаемой. Эволюция от крошечных микробов (несколько упорядоченных) к сложным человеческим существам (очень упорядоченным) кажется ярким примером возникновения порядка из хаоса.
Однако второй закон термодинамики применим к закрытым системам. Это означает, что необходимо учитывать изменение энтропии каждого процесса, в результате которого возникла жизнь на Земле. Если сделать это, то можно увидеть, что уменьшение энтропии, происходящее вместе с формированием человека, сопровождается огромным увеличением энтропии от излучения энергии солнца (наряду с другими увеличениями и уменьшениями). Так что в итоге энтропия, или беспорядок, во Вселенной на самом деле увеличивается.
Первый закон термодинамики — это закон «сохранения материи и энергии», который гласит, что материя и энергия не могут быть созданы или уничтожены. В изолированной системе полная энергия постоянна. Любое изменение внутренней энергии замкнутой системы равно количеству тепла, подведенного к системе, за вычетом количества работы, совершаемой системой над окружающей средой. Таким образом, законы термодинамики ограничивают эффективность тепловой машины. Проще говоря, КПД – это отношение полезной выходной энергии к общей подводимой энергии.
Эффективность, равная 1, означает, что вся энергия, подаваемая в систему, выбрасывается в виде полезной энергии без потерь в процессе отходов. Эффективность ограничена 1, т. е. вы не можете получить больше энергии из закрытой системы, чем вложили.
Одним из величайших препятствий, с которыми сталкивается любой движущийся объект, который хочет оставаться в движении, является трение. Всякий раз, когда два объекта соприкасаются, между ними возникает трение. Преодоление этой силы трения требует отказа от некоторой кинетической энергии. Таким образом, со временем, когда объект движется, он теряет всю свою кинетическую энергию, пытаясь преодолеть трение, и в конечном итоге становится неподвижным. Если бы объект имел бесконечные запасы энергии для того, чтобы оплачивать эту плату за трение и сохранять неизменной траекторию своего движения, он нарушил бы как Первый, так и Второй законы термодинамики. Полностью лишенная трения система могла бы обойти это надоедливое препятствие трения.
Люди предположили, что размещение вечного двигателя внутри вакуума создаст систему без трения. К сожалению, даже вакуумы никогда не бывают «идеальными» вакуумами, и всегда есть какое-то трение, которое в конце концов остановит движение.
Вторая большая и часто тонко игнорируемая проблема, связанная с проектированием вечного двигателя, заключается в том, что для того, чтобы он был хоть сколько-нибудь полезен, мы должны иметь возможность извлекать из него работу. Бесполезно создавать движение, которое будет продолжаться вечно, если мы не можем использовать его для питания чего-либо, например двигателя. Передача энергии машиной описывается теплом, переданным машине, и результирующей работой, которую она выполняет. Это дается формой уравнения Первого закона термодинамики ниже,
где – изменение внутренней энергии, Q – теплопередача системе из окружающей среды, а -W – работа, совершаемая системой над окружающей средой. Если бы существовал вечный двигатель, Q было бы равно нулю (отсутствие передачи тепла в систему), а W было бы растущим положительным числом, что приводило бы к постоянно возрастающему отрицательному или бесконечному извлечению внутренней энергии, что мы знаем из закона сохранения энергии должна быть конечной.
Многие попытки разработать вечный двигатель были сосредоточены на использовании магнитов. Магниты могут влиять на движение объектов на некотором расстоянии, казалось бы, без подвода внешней энергии. Однако мистические и иногда противоречащие интуиции свойства магнетизма также регулируются теми же физическими законами, что и все остальное, включая Первый и Второй законы термодинамики. Почти всегда магнитный вечный двигатель состоит из некоторого изменения положения и геометрии статических и движущихся магнитов. Есть много примеров предполагаемых магнитные вечные двигатели , которые можно легко найти в Интернете. Каждый из них может быть дискредитирован, если внимательно посмотреть на систему в целом. Если начальное движение создается толчком руки или падением под действием силы тяжести, это вход энергии, который будет медленно, но верно рассеиваться. Любой вечный двигатель остановится при добавлении нагрузки, необходимой для извлечения работы. И США, и правительство Великобритании официально признают отсутствие вечные двигатели , автоматически отклоняя патентные заявки на устройства, претендующие на демонстрацию вечного двигателя, при этом патентное ведомство Великобритании заявляет, что «изделия или процессы, предположительно работающие способом, явно противоречащим общепризнанным физическим законам», «рассматриваются как не имеющие промышленного значения».