Arskama.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вечный двигатель научная работа

ВЕЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

авт. ПЕРЕЛЬМАН Я.И.

О “вечном двигателе”, “вечном движении” часто говорят и в прямом и в переносном смысле слова, но не все отдают себе отчет, что, собственно, надо подразумевать под этим выражением. Вечный двигатель — это такой воображаемый механизм, который безостановочно движет сам себя и, кроме того, совершает еще какую-нибудь полезную работу (например, поднимает груз).

Такого механизма никто построить не смог, хотя по пытки изобрести его делались уже давно. Бесплодность этих попыток привела к твердому убеждению в невозможности вечного двигателя и к установлению закона сохранения энергии — фундаментального утверждения современной науки. Что касается вечного движения, то под этим выражением подразумевается непрекращающееся движение без совершения работы.

Рис. 44. Мнимое вечно движущееся колесо, придуманное в средние века

На рис. 44 изображен мнимый самодвижущийся механизм — один из древнейших проектов вечного двигателя, иногда и теперь возрождаемый неудачливыми фанатиками этой идеи. К краям колеса прикреплены откидные палочки с грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой его стороне будут откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина, следовательно, должна всегда перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит, колесо должно вращаться вечно, по крайней мере до тех пор, пока не перетрется его ось. Так думал изобретатель. Между тем, если сделать такой двигатель, то он вращаться не будет. Почему же расчет изобретателя не оправдывается? Вот почему: хотя грузы на правой стороне всегда дальше от центра, но неизбежно такое положение, когда число этих грузов меньше, чем на левой.

Взгляните на рис. 44: справа всего 4 груза, слева же — 8. Оказывается, что вся система уравновешивается; естественно, что колесо вращаться не станет, а, сделав несколько качаний, остановится в таком положении [Движение такой системы описывается с помощью так называемой теоремы моментов.].

Теперь доказано непреложно, что нельзя построить механизм, который вечно двигался бы сам собой, выполняя еще при этом какую-нибудь работу. Совершенно безнадежно трудиться над такой задачей. В прежнее время, особенно в средние века, люди безуспешно ломали головы над ее разрешением и потратили на изобретение “вечного двигателя” (по латыни perpetuum mobile [Произносится “перпетуум мобиле”]) много времени и труда. Обладание таким двигателем представлялось даже более заманчивым, чем искусство делать золото из дешевых металлов.
У Пушкина в “Сценах из рыцарских времен” выведен такой мечтатель в лице Бертольда.
“ — Что такое perpetuum mobile? — спросил Мартын.
— Perpetuum mobile, — отвечает ему Бертольд, — 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 и выгодное, но найти perpetuum mobile. О. ”.

Были придуманы сотни “вечных двигателей”, но ни один не двигался. В каждом случае, как и в нашем примере, изобретатель упускал из виду какое-нибудь обстоятельство, которое и разрушало все планы.
Вот еще образчик мнимого вечного двигателя: колесо с перекатывающимися в нем тяжелыми шариками (рис. 45). Изобретатель воображал, что шары на одной стороне колеса, находясь всегда ближе к краю, своим весом заставят колесо вертеться.

Рис. 45. Мнимый вечный двигатель с перекатывающимися шариками.

Разумеется, этого не произойдет — по той же причине, как и с колесом, изображенным на рис. 44. Тем не менее в одном из городов Америки устроено было ради рекламных целей, для привлечения внимания публики к кафе, огромное колесо именно подобного рода (рис. 46). Конечно, этот “вечный двигатель” незаметно приводился в действие искусно скрытым посторонним механизмом, хотя зрителям казалось, что колесо двигают перекатывающиеся в прорезах тяжелые шары. В том же роде были и другие мнимые образцы вечных двигателей, выставлявшиеся одно время в витринах часовых магазинов для привлечения публики: все они незаметно приводились в движение электрическим током

.

Рис. 46. Мнимый вечный двигатель в городе Лос-Анжелесе (Калифорния), устроенный ради рекламы.

Один рекламный “вечный двигатель” доставил мне однажды немало хлопот. Мои ученики-рабочие были им настолько поражены, что оставались холодны к моим доказательствам невозможности вечного двигателя. Вид шариков, которые, перекатываясь, вращали колесо и тем же колесом поднимались вверх, убеждал их сильнее моих доводов; они не хотели верить, что мнимое механическое чудо приводится в действие электрическим током от городской сети. Выручило меня то, что в выходные дни ток тогда не подавался. Зная это, я посоветовал слушателям наведаться к витрине в эти дни. Они последовали моему совету.
— Ну, что, видели двигатель? — спросил я.
— Нет, — ответили мне сконфуженно. — Его не видно: прикрыт газетой.
Закон сохранения энергии вновь завоевал у них доверие и более уже не утрачивал его.

Немало русских изобретателей-самоучек трудилось над разрешением заманчивой проблемы “вечного двигателя”. Один из них, крестьянин-сибиряк Александр Щеглов, описан у М. Е. Щедрина в повести “Современная идиллия” под именем “мещанина Презентова”. Вот как рассказывает Щедрин о посещении мастерской этого изобретателя: “Мещанин Презентов был человек лет тридцати пяти, худой, бледный, с большими задумчивыми глазами и длинными волосами, которые прямыми прядями спускались к шее. Изба была у. него достаточно просторная, но целая половина ее была занята большим маховым колесом, так что наше общество с трудом в ней разместилось. Колесо было сквозное, со спицами. Обод его, довольно объемистый, сколочен был из тесин, наподобие ящика, внутри которого была пустота. В этой-то пустоте и помещался механизм, составлявший секрет изобретателя. Секрет, конечно, не особенно мудрый, вроде мешков, наполненных песком, которым предоставлялось взаимно друг друга уравновешивать. Сквозь одну из спиц была продета палка, которая удерживала колесо в состоянии неподвижности.
— Слышали мы, что вы закон вечного движения к практике применили? — начал я.
— Не знаю, как доложить, — ответил он сконфуженно, — кажется, словно бы.
— Можно взглянуть?
— Помилуйте! За счастье.
Он подвел нас к колесу, потом обвел кругом. Оказалось, что и спереди и сзади — колесо.
— Вертится?
— Должно бы, кажется, вертеться. Капризится будто.
— Можно отнять запорку? — Презентов вынул палку — колесо не шелохнулось.
— Капризится! — повторил он, — надо импет дать. Он обеими руками схватился за обод, несколько раз повернул его вверх и вниз и, наконец, с силой раскачал и пустил, — колесо завертелось. Несколько оборотов оно сделало довольно быстро и плавно, — -слышно было, однако ж, как внутри обода мешки с песком то напирают на перегородки, то отваливаются от них; потом начало вертеться тише, тише; послышался треск, скрип, и. наконец, колесо совсем остановилось.

— Зацепочка, стало быть, — сконфуженно объяснил изобретатель и опять напрягся и размахал колесо. Но во второй раз повторилось то же самое.
— Трения, может быть, в расчет не приняли?

— И трение в расчете было. Что трение? Не от трения это, а так. Иной раз словно порадует, а потом вдруг. закапризничает, заупрямится — и шабаш. Кабы колесо из настоящего материалу было сделано, а то так, обрезки кой-какие”.

Конечно, дело тут не в “зацепочке” и не в “настоящем материале”, а в сложности основной идеи механизма. Колесо немного вертелось от “импета” (толчка), который дан был ему изобретателем, но неизбежно должно было остановиться, когда сообщенная извне энергия истощилась на преодоление трения.

Насколько легко впасть в ошибку, если о “вечном” движении судить только по внешнему виду, показывал так называемый аккумулятор механической энергии Уфимцева. Курский изобретатель А. Г. Уфимцев создал новый тип ветросиловой станции с дешевым “инерционным” аккумулятором, устроенным по типу махового колеса. В 1920 г. Уфимцевым построена была модель его аккумулятора в виде диска, вращающегося на вертикальной оси с шариковым подшипником, в кожухе, из которого выкачан воздух. Будучи разогнан до 20000 оборотов в минуту, диск сохранял вращение в течение пятнадцати суток! Глядя на вал такого диска, целыми днями вращающийся без притока энергии извне, поверхностный наблюдатель мог заключить, что перед ним реальное осуществление вечного движения.

Страницы из книги «Занимательная физика», авт. Я.И. Перельман

Глава 4. Книга 1
Вращение и вечные двигатели

Вечный двигатель

Ю. Ю. Петрунин

Почему идея вечного двигателя

не существовала в античности?

Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской

и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

«Исторически все или почти все научные теории возникли из мифов», — писал выдающийся философ и историк науки Карл Поппер 1 . Что же это за миф?

Со времен Шпенглера общим местом стало утверждение о том, что каждая великая идея есть детище культуры, породившей ее. Философские системы, художественные стили, научные теории и технические изобретения появляются не на пустом месте, а вырастают из недр культуры, сделавшей возможной их появление на свет и питающей их развитие. Это не означает, что заимствование из другой культуры невозможно, однако заимствование, если оно не второстепенное и чисто механическое, приобретает совсем другие значение и смысл в чужой культуре.

Попробуем проанализировать с этой точки зрения идеи вечного двигателя и искусственного интеллекта. Начнем с первой. У самых гениальных мыслителей, ученых и инженеров античного мира, даже у таких, как Архимед (III век до н. э.), нет и намека на идею об универсальном двигателе. Не продвинулся в этом направлении и изобретатель «эолопила» — прообраза реактивной паровой турбины, и автор знаменитого труда «Театр автоматов» Герон Александрийский (I век н. э.), несмотря на то что он знал намного больше, чем средневековые мыслители. И вдруг начиная с ХП-ХШ веков, идея perpetuum mobile появляется почти одновременно в нескольких странах. Обычно это объясняют ходом развития производительных сил средневекового общества, необходимостью найти новые источники энергии для ремесленного производства. Однако, как мы знаем, все проекты вечного двигателя были абсолютно утопичны и не имели к производству никакого отношения, рождаясь больше в головах теоретиков, чем ремесленников. Более того, первое упоминание о perpetuum mobile встречается в трактате великого индийского математика и астронома Бхаскара Ачарья «Сиддханта Сиромани» (ок. 1150 г.). В Индии же того времени говорить о каком-либо существенном изменении производительных сил нет никаких оснований. Зато perpetuum mobile
————————-
1 Поппер К. Логика и рост научного знания: Избр. работы. М., 1983. С. 248.
75

органично вытекает из особенностей индийской культуры. Фактически проект Бхаскара представляет собой уменьшенную копию индуистской картины мира (почему он и создан астрономом).

Не случайно первоначальное полное название вечного двигателя — «perpetuum mobile artificae» — «искусственное вечное движение», подразумевающее «perpetuum mobile naturae» — «естественное вечное движение». Именно благодаря тому, что существует второе, его и возможно воспроизвести искусственно. Обратим внимание на то обстоятельство, что в качестве основного конструктивного элемента perpetuum mobile Бхаскара (как и большинства других первых проектов вечного двигателя) использовалось именно колесо. Древнеиндийская философия считала, что регулярно повторяющиеся события, составляющие воображаемый круговой цикл, играют огромную роль в жизни человека, являясь для него символом вечности и совершенства.
76

Еще в ведической религии (религии древних индийцев) колесо, или более широко — Мандала, символизировало божественное начало. «Круг — это основополагающий знак, первичный символ и всего, и ничего, символ неба и солнечного ока, всеобъемлющая форма, за которой и с помощью которой человек себя утрачивает и вновь обретает. Это непреходящая Мандала» 1 . В широком смысле Мандала — это все окружающее пространство, вмещающее в себя космическую структуру и распространяющую различные виды энергии: покоя, притяжения, роста, разрушения. Мандала — это символ колеса жизни и смерти, космических процессов существования, планет и з-везд, земных сезонов и галактических циклов. На протяжении всей истории Индии Мандала проявлялась как универсальный символ Цельности, гармонии и преобразования. Она определяла характер почти всех первоначальных интуитивных представлений о природе реальности — тех представлений, которые определяют жизнь людей.
—————————
1 Аргулес X., Аргулес М. Мандала. М., 1993. С. 29.
77

Читать еще:  Эксплуатация двигателя на низких оборотах

Таким образом, «колесо сделалось символом движения, а наука уже в самом начале своего развития стала заимствовать для своих целей некоторые религиозные атрибуты, воплощая их на практике в виде конструктивных элементов различных машин. Можно сказать, что культ колеса определял развитие технической мысли» 1 .

«В сознании человека того времени, — пишет известный историк „вечного двигателя», — движение небесных тел представлялось образцом вечно продолжающегося движения, связаного прежде всего с божественным всемогуществом. Именно поэтому в движении космических тел многие ученые того времени стали усматривать знак или пример того, как в доступных человеку условиях смоделировать вечные и непрестанно повторяющиеся явления природы, связывавшиеся до тех пор лишь с неограниченными возможностями богов и их бессмертием» 2 .

Строительство не только «вечных», но и обычных двигателей зачастую определялось вовсе не практическими, в современном смысле этого слова, потребностями или рациональными изысканиями, а религиозными и мистическими мотивами. Так, например, наука доказала в наши дни, что буддийские молитвенные колеса, на которых укреплялись тексты молитв верующих и которые вращались под действием силы воды, были первым вариантом водяного двигателя, а вовсе не известные водяные мельницы 3 . Другой хорошо известный нам инструмент — механические часы — также впервые был изготовлен буддийским монахом И Сином (683-727) и предназначался в первую очередь не для отсчета точного времени, а скорее был моделью Вселенной и астрономическим инструментом 4 .

В классической книге китайской культуры «Дао дэ цзин» Лао цзы говорится:

Стягивают во втулку тридцать колесных спиц —
А пользуются тем местом, где их нет!
Месят и лепят глину, изготовляя сосуд, —
А пользуются тем местом, где ее нет!
Пробивают окна и двери, строя землянку,
И пользуются тем местом, где нет ничего,
Ибо от наличия — корысть,
А от отсутствия — польза.
(Перевод И. Лисевича)
—————————
1 Орд-Хьюм А. Вечное движение: История одной навязчивой идеи. М., 1980. С. 61.
2 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. М., 1984. С. 14.
3 Орд-Хьюм А. Вечное движение: История одной навязчивой идеи. С. 57-58.
4 Курьер ЮНЕСКО. 1988. Ноябрь. С. 26-27.
78

Но вот что интересно: колесницы Древнего Китая превосходно изучены, сохранилось немало самих колес и их отпечатков, но количество пиц в них всегда меньше 30, даже в огромных колесницах Иньской похи. И лишь недавно при раскопках окрестностей надгробного кур-ана первого китайского императора Цинь Шихуана была сделана неожиданная находка: бронзовая модель закрытой колесницы самого Сына Неба: в ней было ровно 30 спиц. «Тридцать спиц в колесничем колесе — по образу солнца и луны», — читаем мы в «Книге Ритуала». В комментариях к книге Лао цзы написано: «Древние делали колесницы по образу движения месяца. В месяце тридцать дней, в колеснице тридцать спиц. И вот месяц, повиснув в небе, кружится без устали, колесницы, катаясь по земле, движутся без остановки» 1 .

Если мы возьмем частично современную древнеиндийской и древнекитайской античную культуру, то увидим нечто другое. Греки также считали круговое движение самым совершенным, однако такое движение, по их мнению, возможно только на небе. На земле же все стремится к своему «естественному» месту, попав в которое любое тело будет покоиться. Вывести его из этого состояния можно только насильственно, но такое движение не может быть вечным. Не случайно для объяснения столь большой разницы земных и небесных движений Аристотель ввел наряду с четырьмя общеизвестными элементами: земля, вода, воздух и огнь — пятый элемент эфир, из которого состоят небесные тела. Вот почему никому не приходила в голову даже мечта о вечном двигателе 2 .
—————————
1 Лао цзы. Книга пути и благодати / Предисловие, пер. с древнекит. и парафраз И. Лисевича// Иностр. Лит. 1991. №. С. 243-244.
2 Единственный вариант устройства, отдаленно напоминающего perpetuum mobile, в древности представлен в легендах о так называемых «вечно горящих лампах» (см.: Холл М. П. Энциклопедическое изложение масонской, герметической, каббалистической и розенкрейцеровской символической философии. Новосибирск, 1992. С. 201-206).
79

Пожалуй, ничто так далеко не находится от античного миропонимания, как понятие «энергия» (хотя впервые его употребил Аристотель), без интуитивного представления о которой понятие о вечном двигателе невозможно. Совсем по-другому обстоит дело в Индии. Согласно представлениям индийской культуры (как и всего Востока), ничто не исчезает во Вселенной бесследно, все лишь переходит из одного состояния в другое, изменяется, превращается. На этом же основано и известное учение о переселении душ. Нельзя не заметить, что в основе этого бесконечного круговорота лежат «элементы», имеющие бесспорно энергийные (если не сказать, энергетические) характеристики.

Попав в Европу, идея искусственного вечного движения находит себе уже несколько иное мировоззренческое обоснование. Христианская картина Вселенной существенно отличается от индийской. Но в идее вечного движения неявно содержится предположение, что в природе нечто может возникнуть само собой, без какого-либо побудительного внешнего импульса. Не так ли Господь творил мир из ничего и безо всякой причины?

Но как преобразовать вечное движение мира (небес), основанное на божественных силах, в природное вечное движение на земле? Одним из первых в Европе эту попытку предпринял Пьер де Марикур в работе «Послание о магните» (1269), написанной в военном лагере при осаде города Люгера. Его perpetuum mobile «оказывается похожим скорее на принципиальную схему вечного космического движения, нежели на „реальный» вечный двигатель» 1 . Магнит выбран не случайно, ибо с давних времен свойство магнита притягивать наэлектризованные тела считалось магическим. Еще Фалес (VI век до н. э.) полагал это необыкновенное свойство магнита и янтаря доказательством их одушевленности. Вряд ли Перегрин полностью разделял подобного рода древние анимистические представления, однако именно к магниту он относился как к «философскому камню», который управляется тайными небесными силами и олицетворяет собой связь между макро- и микрокосмом, то есть Вселенной и человеком.
————————-
1 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. С. 27.
80

Поэтому магнит и должен, по мнению Пьера де Марикура, воплощать в себе те мистические силы и чудесные возможности, которые помогают ему осуществлять в наших земных условиях непрерывное круговое движение. Это круговое движение, которому так поклонялся Пьер де Марикур, по его мнению, не могло быть не чем иным, как отображением вечного движения космических сил.

«По-видимому, именно трансцендентный характер вечного двигателя явился причиной того, почему идея перпетуум мобиле так быстро проникла из Азии в Европу и почему вопрос о создании вечного двигателя был сразу же включен в перечень основных проблем тогдашней науки, — пишет современный исследователь. — При этом совсем не случайно, что мы встречаемся с проблемой перпетуум мобиле только в эпоху христианства. Правда, понятие вечного движения, связанного прежде всего с природой, с цикличностью ее явлений, изучалось и в древние времена, однако попытки его воссоздания посредством вполне реальных, конкретных вечных двигателей, несомненно, являлись порождением христианской культуры» 1 .
—————————-
1 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. С. 118-119.
81

Возможно ли создание вечного двигателя

Главная > Контрольная работа >Физика

МОУ Гимназия № 7

Исследовательская работа по физике

Возможно ли создание вечного двигателя?

Выполнила: ученица 10 класса «А»

Руководитель: Добродумова Надежда Петровна

учитель по физике

Сейчас жизнь человека наполнена различной техникой, облегчающей нашу жизнь. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, руду, прочие полезные ископаемые, передвигается и т.д. Основным свойством машин является их способность совершать работу. Вечный двигатель — это такой воображаемый механизм, который безостановочно движет сам себя и, кроме того, совершает ещё какую-нибудь полезную работу (например, поднимает груз). Именно поэтому на протяжении многих веков человечество пытается создать вечный двигатель. Но, к сожалению, из-за большого числа заявок изобретателей на выдачу патентов на придуманные ими неработающие вечные двигатели, ряд национальных патентных ведомств и академий наук зарубежных стран, приняли решение вообще не принимать к рассмотрению заявки на изобретения абсолютного двигателя, поскольку это противоречит закону сохранения энергии.

Изучить возможность создания вечного двигателя, на примерах неработающих моделей вечного двигателя.

1)Изучить литературу по выбранной теме

2)Изучить самые известные модели вечного двигателя, выяснить причины их недолговечности

3)Сделать вывод, опираясь на отобранный материал.

Вступление, или значение создания вечного двигателя

Что такое вечный двигатель?

Виды моделей вечного двигателя, приемы и их комбинации, на основе которых конструируют вечные двигатели

17 самых известных моделей вечного двигателя и почему эти двигатели не работают

Законы природы, исключающих возможность создания перпетуум-мобиле

Попытки создания вечного двигателя нередко приводят к плодотворным открытиям

Вечный двигатель существование, которого ученые не отрицают

Вывод, или моё отношение к поднятой цели

Список используемой литературы

Вступление, или значение создания вечного двигателя

Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин, облегчающих его жизнь. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, руду, прочие полезные ископаемые, передвигается и т.д. Основным свойством машин является их способность совершать работу.

Вот как писал о значении для человечества вечного двигателя замечательный французский инженер, Сади Карно: “Общее и философское понятие “perpetuum mobile” содержит в себе не только представление о движении, которое после первого толчка продолжается вечно, но действие прибора или какого-нибудь собрания таковых, способного развивать в неограниченном количестве движущую силу, способного выводить последовательно из покоя все тела природы, если бы они в нём находились, нарушать в них принцип инерции, способного, наконец, черпать из самого себя необходимые силы, чтобы привести в движение всю Вселенную, поддерживать и беспрерывно ускорять её движение. Таково было бы действительно создание движущей силы. Если бы это было возможно, то стало бы бесполезным искать движущую силу в потоках воды и воздуха, в горючем материале, мы имели бы бесконечный источник, из которого могли бы бесконечно черпать».

В XII-XIII веке начались крестовые походы, и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.

Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.

Читать еще:  Гул от двигателя при низких оборотах

Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его, в конце концов, к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).

К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.

С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.

Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».

Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843–50) и Герман Гельмгольц (1847).

Что такое вечный двигатель?

Вечный двигатель (лат. perpetuum mobile) — воображаемый, но неосуществимый двигатель, который после пуска его в ход совершает работу неограниченно долгое время. Каждая машина, действующая без притока энергии извне, по истечении некоторого промежутка времени полностью израсходует имевшийся в ней запас энергии на преодоление сил сопротивления и должна остановиться, так как продолжение работы означало бы получение энергии из ничего.

Многие изобретатели пытались построить машину — вечный двигатель, способную совершать полезную работу без каких-либо изменений внутри машины. Все эти попытки заканчивались неудачей. Перпетуум-мобиле — это магическая идея воспроизвести это вечное движение в искусственном сооружении и заставить его работать как джина, выпущенного из бутылки. Ничего удивительного, что идея вечного двигателя обладает магической притягательностью и в наши дни. Проекты вечного двигателя кажутся обычному человеку внутренне очевидными, особенно если он сам их придумал.

Виды моделей вечного двигателя, приемы и их комбинации, на основе которых конструируют вечные двигатели.

Вечный двигатель первого рода — воображаемая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения энергии извне. Вечный двигатель 1-го рода противоречит закону сохранения и превращения энергии и поэтому неосуществим.

Вечный двигатель второго рода воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т. п.), в работу. Действие вечного двигателя 2-го рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики, и поэтому такой двигатель неосуществим. Можно подсчитать, что при охлаждении мирового океана только на один градус можно получить энергию, достаточную для обеспечения всех потребностей человечества при современном уровне её потребления на 14000 лет.

Вечный двигатель «третьего рода» . Научного термина «вечный двигатель третьего рода» не существует (это шутка), но существуют до сих пор изобретатели, которые хотят извлечь энергию из «ничего». Или почти из ничего. Теперь «ничего» получило название «физический вакуум», и они хотят извлекать неограниченное количество энергии из «физического вакуума». Их проекты по простоте и наивности не уступают проектам их предшественников, живших столетия назад. Новые вечные двигатели получили название «Вакуумно-энергетические установки»; изобретатели сообщают фантастические КПД подобных двигателей — 400%, 3000%! Их пытаются создать сейчас, к сожалению, в уважаемых конструкторских бюро, что говорит о недостаточной подготовке современных инженеров в области физики. Обсуждение того, почему так происходит, выходит за рамки нашего плаката. Но эти инженеры хотя бы добросовестно заблуждаются. К сожалению, существует другая категория создателей вечных двигателей. Это — мистификаторы, хитрецы и жулики. Приведем только два примера:

Леонардо да Винчи был не только великим художником, но и инженером, устроителем праздников, увеселительных аттракционов. Он тоже несколько лет упорно пытался создать вечный двигатель и пришел к выводу, что это невозможно. Вот его слова, очень важные для понимания проблемы вечного двигателя, сказанные в конце XV века: «Поиск конструкции вечного колеса — источника вечного движения — можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений человека. В течение веков все, кто имел дело с гидравликой, военными машинами и прочим, тратили много времени и денег на поиски вечного двигателя. Но со всеми ними случалось то же, что с искателями золота (алхимиками): всегда находилась какая-нибудь мелочь, которая мешала успеху. Моя небольшая работа принесет им пользу: им не придется больше спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания». Несмотря на такое ясное понимание невозможности создать вечный двигатель, в записных книжках Леонардо есть строки, которые говорят, что он был готов представить публике якобы «работающую модель» вечного двигателя. В комментарии к рисунку мнимого вечного двигателя Леонардо написал: «Сделай модель под большим секретом и широко объяви о ее демонстрации». Этот вечный двигатель был основан на законе Архимеда и, зная, что двигатель работать не будет, Леонардо намеревался организовать незаметный поток «живой воды» (то есть приводить в движение двигатель незаметно организованным внешним потоком воды). Историки строят догадки, почему Леонардо да Винчи прибегал к мистификации, но факт остается фактом. Даже крупными естествоиспытателями часто движут не научные мотивы. Что же говорить об обычных инженерах, которые, беззаветно веря своей догадке, втягиваются в опасную игру с сильными мира сего, пытаясь получить от них средства на разработку своих, в данном случае нереальных, устройств. Часто они должны «спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания».

Вот история с Петром Первым, который чуть не купил за огромные деньги якобы вечный двигатель. Петр I был выдающимся организатором промышленного производства и кораблестроения. Он вникал в технические детали большинства проектов и, естественно, его тоже волновала проблема вечного двигателя. В 1715–22 годах Петр потратил много усилий, чтобы купить вечный двигатель доктора Орфиреуса. «Самодвижущимся колесо» Орфиреуса было, вероятно, самой успешной мистификацией вечного двигателя. Изобретатель соглашался продать свою машину лишь за 100 тысяч ефимков (талеров), что составляло тогда огромную сумму. В начале 1725 г. царь хотел лично осмотреть вечный двигатель в Германии, но вскоре Петр умер. Вот типичный путь успешного инженера, ставшего, хочется верить в силу обстоятельств, жуликом. Орфиреус родился в Германии в 1680 г., изучал богословие, медицину, живопись и, наконец, занялся изобретением «вечного» двигателя. До смерти в 1745 г. он жил на приличные доходы, которые получал, показывая свою машину сначала на ярмарках, а потом у могущественных покровителей, таких как польский король и ландграф Гессен-Кассельский. Ландграф Гессен-Кассельский устраивал серьезные испытания вечному двигателю Орфиреуса. Двигатель закрыли в комнате и запустили, а затем комнату заперли, опечатали и поставили охрану. Через две недели комнату вскрыли, а колесо все еще вращалось «с неослабевающей быстротой».Тогда ландграф устроил еще одно испытание. Машину запустили снова, и теперь в течение сорока дней в комнату никто не входил. После вскрытия комнаты машина продолжала работать. Изобретатель-жулик получил от ландграфа бумагу, где говорилось, что «вечный двигатель» делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок. Поэтому Петр Первый и заинтересовался чудесной машиной. Но не все верили Орфиреусу. Тому, кто уличит его в жульничестве, предлагалась очень крупная премия в 1000 марок. Но, как это часто бывает, Орфиреус стал жертвой домашней склоки. Он поссорился с женой и ее служанкой, которые знали тайну «вечного двигателя». Оказывается, «вечный двигатель» действительно приводился в движение людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Орфиреус был действительно очень хорошим изобретателем и рискованным человеком, если смог прятать в закрытой комнате ландграфа Гессен-Кассельского этих людей несколько недель. Ведь они должны были, не только что-то есть, но и просто ходить в туалет. Характерно, что Орфиреус упорно утверждал, что жена и прислуга донесли на него по злобе: «весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно». Посланец Петра Первого библиотекарь и ученый Шумахер, который занимался подготовкой сделки с Орфиреусом, писал Петру, что французские и английские ученые «ни во что почитают все оные перепетуи мобилес и сказывают, что оное против принципиев математических». Это говорит о том, что уже за сто тридцать лет до формулировки закона сохранения энергии большинство ученых были убеждены, что вечный двигатель создать невозможно.

Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования следующих приёмов или их комбинаций:

1) . подъём воды с помощью архимедова винта;

2) . подъём воды с помощью капилляров;

3) . использование колеса с неуравновешивающимися грузами;

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА по теме «Вечный двигатель»

В работе учащаяся описала историю о попытках создания вечного двигателя и описала несколько своих попыток

Скачать:

ВложениеРазмер
двигатель769.16 КБ

Предварительный просмотр:

Климовой Риммы, ученицы 3 «Б» класса.

Руководитель: Пономаренко Елена Николаевна.

ТЕМА: «Вечный двигатель»

Возможно ли создание вечного двигателя.

изучение значения и происхождения вечного двигателя.

— изучить литературу, интернет ресурсы о вечном двигателе;

— провести эксперименты, доказывающие, невозможность существования вечного двигателя;

— провести опрос среди учеников класса с целью получения сведений, что они знают о вечном двигателе;

— сделать вывод, что вечный двигатель не существует

1. Теоретические: изучение источников информации

  • наблюдение;
  • анкетирование;
  • опытно-экспериментальная работа;
  • обобщение и выводы

значение и происхождение вечного двигателя.

Осенью я с семьей была на выставке в Белгородском краеведческом музее «Маленький Эйнштейн». Меня заинтересовала модель вечного двигателя. Оказывается, проблема создания вечного двигателя существует с древности.До сих пор ученые всего мира пытаются его создать. Но, безуспешно

Вообще, что такое двигатель. Двигатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Сейчас жизнь человека наполнена различной техникой, которая облегчает жизнь. С помощью миксера взбиваем крем, передвигаемся на различных видах транспорта, запускаем в космос летательные аппараты. Основным свойством этого является способность двигателя совершать работу. Например, водяное колесо, или ветреная мельница- это простейшие виды двигателя. То есть, чтобы привести в работу мельницу, ветер дует на лопасти мельницы, приводя в движение жернова. Но как только ветер прекращается, лопасти останавливаются. А значит и работа двигателя останавливается. В данном случае энергия ветра привела в действие работу двигателя. Но существует ли такой двигатель, который не требует никакой энергии, а значит и будет работать вечно без остановки.

Мы часто наблюдаем вечные, безостановочные движения в природе: движение Луны, планет, течение рек. Если такое движение есть в природе, неужели же человек со своим опытом и знаниями не сможет создать вечный двигатель?

С древности люди пытались создать нечто, работающее само по себе, безо всяких воздействий извне. Позже этому устройству дали определение Perpetuum Mobile или Вечный двигатель . Многие знаменитые ученые разных времен безуспешно пытались его создать, включая и великого Леонардо да Винчи. Он потратил несколько лет на создание вечного двигателя, используя как уже открытые модели, так и пытаясь создать что-то новое. В конце концов, разобравшись, почему же ничего не работает, он первым сформулировал заключение о невозможности создания подобного механизма. Однако изобретателей его формулировка не убедила, и они до сих пор пытаются создать невозможное.

Первое упоминание о вечном двигателе датируется 12 веком, они принадлежат индийскому математику Бхаскаре.

Он в стихотворной форме описывается колесо, с прикрепленными к нему трубками, наполовину заполненными ртутью. Когда вращалось колесо, ртуть перетекала из одного конца ёмкости в другой, заставляя колесо совершить очередной оборот и должно само по себе вращаться бесконечно. Но двигатель в итоге останавливался,так как здесь срабатывает закон физики, который был позже открыт. Образец такого двигателя как, раз-таки, и был представлен в музее. Можете увидеть его работу наглядно.

Известен один интересный факт с Петром Первым, который чуть не купил за огромные деньги якобы вечный двигатель. Петр I был выдающимся организатором промышленного производства и кораблестроения. И, естественно, его тоже волновала проблема вечного двигателя. Онпотратил много усилий, чтобы купить вечный двигатель доктора Орфиреуса. В начале 1725 г. царь хотел лично осмотреть вечный двигатель в Германии, но вскоре Петр умер. Двигатель Орфиреусаимел вид полого колеса диаметром около четырех метров и шириной тридцать пять сантиметров. Оно было изготовлено из деревянных реек и обтянуто вощеным полотном, скрывающим внутренний механизм. Колесо вращалось на толстой оси. Но даже за большие деньги ученый никому не разрешал заглянуть внутрь этого колеса, что и остается загадкой до сих пор.

Ученая комиссия решила подвергнуть двигатель Орфиреуса особым испытаниям. Колесо запустили, после чего закрыли двери комнаты, опечатали их печатью и выставили охрану. Лишь спустя две недели двери были открыты, и все убедились, что колесо вращается с той же скоростью, что и в начале! Комнату снова закрыли. Теперь уже — на сорок дней. Результат оказался тем же. В третий раз машину держали надежно запертой в течение двух месяцев. Но и после столь длительного срока она работала как ни в чем не бывало.

Изобретатель-жулик получил от принца Карла бумагу, где говорилось, что «вечный двигатель» делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок. Поэтому Петр Первый и заинтересовался чудесной машиной. Но, когда Орфиреус поссорился с женой и ее служанкой, людиузнали тайну «вечного двигателя». Оказывается, «вечный двигатель» действительно приводился в движение людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Орфиреус был действительно очень хорошим изобретателем и рискованным человеком, если смог прятать в закрытой комнате ландграфа Гессен-Кассельского этих людей несколько недель. Ведь они должны были, не только что-то есть, но и просто ходить в туалет.Вот путь успешного инженера, ставшего жуликом.

«Эпидемия» создания вечного двигателя разразилась в Англии и во Франции в середине 17 века. В 1678г. во Франции даже издавался научный журнал, в котором систематически публиковалась информация о вечных двигателях. Создавали такие двигатели не для собственного удовольствия, а в надежде на применение. В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. И даже после этого создание их не прекратилось. В течение 150 последующих лет патентные ведомства стран Европы и США выдали на подобные механизмы около тысячи патентов.

В природе есть нечто, что может служить неисчерпаемым источником энергии. Это — магнит. Я попробовала сделать простейший двигатель на основе магнита. Вы можете видеть его работу. Но опять же, этот двигатель не может вырабатывать энергию для использования ее в дальнейшем. Это просто вращающиеся предметы и не более.

Вечные двигатели делятся на два рода: двигатель первого рода и двигатель второго рода.

Вечные двигатели первого рода (самые древние), способные бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии , все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

Вечный двигатель второго рода – воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Они противоречат второму закону термодинамики. Просто потому, что не допускается самопроизвольный переход внутренней энергии в механическую. Поэтому изобретатель, подчас сам того не понимая, использует энергию внешней среды. При этом создается впечатление, что дополнительная работа появляется из ничего. Изобретатели вечного двигателя не стремятся создавать энергию из ничего. Они проектируют, конструируют и сооружают механизмы для выполнения «даровой» работы.

Я провела опрос учащихся своего класса с тем, чтобы узнать

  1. Знают ли они что такое двигатель? На данный вопрос получен 100% ответ
  2. Знают ли одноклассники, что такое вечный двигатель? На этот вопрос ответили положительно 21 человек и только 2 не знают.
  3. Можно ли создать вечный двигатель? 7 человек считают, что можно и 16 человек отрицают возможность создания вечного двигателя.

Это подтверждает, что человечество все-таки задумывается о создании вечного двигателя. При этом зная, что это не возможно.

Вот несколько примеров самых известных вечных двигателей, и они не работают.

  1. 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.
    Почему двигатель не работает: Хотя грузы на правой стороне всегда дальше от центра, чем грузы на левой стороне, число этих грузов меньше ровно настолько, чтобы сумма сил тяжестей грузов, умноженных на проекцию радиусов, перпендикулярную к направлению силы тяжести, справа и слева были равны
  1. Еще одним изобретателем вечного двигателя является нидерландский математик Симон Стевин. По его теории цепочка из 14 шаров, перекинутая через треугольную призму, должна прийти в движение, потому что с левой стороны шаров в два раза больше, чем с правой, а нижние шары уравновешивают друг друга. Но и тут коварные законы физики помешали планам изобретателя. Несмотря на то, что четыре шара в два раза тяжелее, чем два, они катятся по более пологой поверхности, следовательно, сила тяжести, действующая на шары справа, уравновешивается силой тяжести, действующей на шары слева, и система остается в равновесии.
  1. Другой прототип вечного двигателя основывается на использовании закона Архимеда. В теории считалось, что цепь, состоящая из полых резервуаров, за счет выталкивающей силы станет вращаться. Не было учтено лишь одно – давление водяного столба на самый нижний бак будет компенсировать выталкивающую силу.

Попытки создания вечного двигателя нередко приводят к плодотворным открытиям

Прекрасным примером может служить тот способ, с помощью которого Стевин, замечательный, открыл закон равновесия сил на наклонной плоскости.

Прослеживая историю, можно заметить, что одни изобретатели и ученые горячо верили в возможность создания вечного двигателя, другие — упорно сопротивлялись этому, отыскивая все новые истины. Галилео Галилей, доказывая, что любое имеющее тяжесть тело не может подняться выше того уровня, с которого оно упало, открыл закон инерции.

Живет в Самаре интереснейший человек — изобретатель Александр Степанович Фабристов, которому более 80 лет. Еще в молодости он увлекся идеей вечного двигателя, много сочинил его конструкций, создал много образцов, но все неудачно. И только лет 10 назад создал, наконец, устройство, которое он называет «вечный двигатель». Но по идее, это экологически чистый двигатель, не портящий ландшафт и природу, не загрязняющий атмосферу.

В природе есть нечто, что может служить неисчерпаемым источником энергии. Это – магнит.

Я попробовала сделать простейший двигатель на основе магнита. Вы можете видеть его работу. Но опять же, этот двигатель не может вырабатывать энергию для использования ее в дальнейшем. Это просто вращающиеся предметы и не более.

Я с папой попробовала создать поливочную машину для моего комнатного цветка. Это похоже на вечный двигатель. Но воду в резервуар когда-то придётся долить. Значит, считать это вечным двигателем не возможно.

Вечный двигатель создать невозможно

Представление о невозможности вечного двигателя является одним из самых важных положений физики. У многих создается внутренняя убежденность, что тот, кто пытается построить вечный двигатель, — или неграмотный, или сумасшедший. При таком подходе мы незаслуженно принижаем роль в развитии науки и техники многих поколений средневековых ученых. Занимаясь изобретением вечного двигателя, человечество открывает новое, идущее на создание высоких технологий. Возможно, что те мои одноклассники, которые ответили, что создание вечного двигателя, возможно, создадут уникальные мировые открытия.

Список источников информации

Список используемой литературы:

  1. Журнал «Химия в школе», №4-2009 год
  2. О природе : Кн. для учащихся 7-го кл. / М. М. Балашов . – Москва : Просвещение, 1991
  3. В.Г. Разумовский , Л.С. Хижнякова. Современный урок физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1983.
  4. Газета «Физика» Издательского дома «Первое сентября» № 33/ 2002 год

Вечный двигатель: миф или реальность?

Рассмотрение идеи разных типов и видов вечных двигателей и суть их устройства. Исследование изобретений различных ученых-изобретателей и исторических личностей, связанных с вечным двигателем. Анализ типичных ошибок и заблуждений при их создании.

  • посмотреть текст работы «Вечный двигатель: миф или реальность?»
  • скачать работу «Вечный двигатель: миф или реальность?» (курсовая работа)

Подобные документы

История и разнообразие гипотез о создании вечного двигателя. Магнитный двигатель как вариант вечного двигателя, работающего непрерывно посредством излучения магнитной энергии. Примерная схема магнитного двигателя и его модель, воплощенная на практике.

доклад, добавлен 23.12.2010

Вечный двигатель — устройство, совершающее полезную работу без приложения механических усилий и сжигания топлива: история, неудачные конструкции; патенты и авторские свидетельства; известные изобретатели. Значение вечного двигателя как источника энергии.

презентация, добавлен 23.09.2012

Создание вечного двигателя. Вечный двигатель как воображаемый, но неосуществимый двигатель, который совершает работу неограниченно долгое время. Виды моделей вечного двигателя. Основа работы двигателя – энергия. Исключение создания перпетуум-мобиле.

контрольная работа, добавлен 17.11.2010

Основные принципы построения транзисторного преобразователя для управления трехфазным асинхронным двигателем. Анализ схемной реализации устройства. Статический расчет транзисторного ключа. Расчет элементов формирующих линию включения транзисторов.

курсовая работа, добавлен 15.02.2017

Тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу поршня. Повышение мощности двигателей. Использование паровых турбин на лесопилках. Паровая турбина Лаваля. Первое судно с паротурбинным двигателем.

презентация, добавлен 23.04.2014

Рассмотрение основных элементов электрических управляемых двигателей автоматических систем. Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов. Профилактический осмотр и монтаж устройства. Возможные неисправности и способы их устранения.

реферат, добавлен 01.04.2012

История создания тепловых двигателей и общий принцип их действия. Виды тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Использование современных альтернативных источников энергии.

презентация, добавлен 23.02.2011

Краткое описание функциональной схемы электропривода с вентильным двигателем. Синтез контура тока и контура скорости. Датчик положения ротора. Бездатчиковое определение скорости вентильного двигателя. Релейный регулятор тока RRT, инвертор напряжения.

курсовая работа, добавлен 30.03.2011

Исследования двигателей Стирлинга для солнечных, космических и подводных энергетических установок, разработка базовых лабораторных и опытных двигателей. Основной принцип работы двигателя Стирлинга, его типы и конфигурации, недостатки и преимущества.

реферат, добавлен 26.10.2013

Анализ вклада ученых и изобретателей в развитие отечественной электротехники. Характеристика основных принципов развития энергосистемы РФ. Схема квартирного группового распределительного щита. Особенности прокладки проводов и сопутствующих им работ.

контрольная работа, добавлен 10.04.2010

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • »
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector