Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон icon

Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон



НазваниеЯ. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон
Я.И.Перельман<><><><><>ОГЛАВЛЕНИЕ<><><><>Введение<> <> <><> Кол
Дата конвертации20.05.2012
Размер102.42 Kb.
ТипЗакон

МОУ НИЖНЕПОПОВСКАЯ ООШ

КАБИНЕТ ФИЗИКИ





Составил Я.И.Перельман


ОГЛАВЛЕНИЕ


Введение

  1. Колесо с грузами

  2. Колесо с перекатывающимися шарами

  3. На наклонных плоскостях

  4. Самодвижущаяся цепь

  5. Самодействующая водокачка

  6. По закону Архимеда

  7. По закону волосности

  8. Водяной двигатель

  9. Пневматический мотоциклет

  10. Динамо с мотором

Разбор проектов

Что читать о вечных двигателях


ВВЕДЕНИЕ


«Вечным двигателем» называется такая воображаемая машина, которая, не заим­ствуя энергии извне, действовала бы без­остановочно и совершила бы при этом некоторую работу. Машина, которая под­держивало бы безостановочно только свое собственное движение, не производя никакой добавочной работы, не являлась бы «вечным двигателем» в строгом смысле этих слов.

Осуществить «вечный двигатель» не­возможно — это противоречило бы законам природы. Нельзя создавать энергию ни из чего: энергия не создается, а лишь пре­образуется из одного вида в другой. Таков основной закон всего естествознания, закон сохранения энергии, открытый в середине прошлого столетия Юлием Робертом Майером (стодвадцатипятилетие со дня рожде­ния которого истекает в 1939 г.).

Проследим, например, за пулей, пущен­ной вверх. Сопротивление воздуха и сила тяжести задерживают ее полет: пуля посте­пенно замедляет движение и, наконец, достигнув верхней точки своего пути, истощает всю свою скорость. Но исчезает ли при этом энергия пули, то есть способность производить работу? Нет, потому что, во-первых, воздух, сдавливаемый ле­тящей пулей, нагревается сам и нагревает пулю. Энергия движения пули частично переходит в тепловую энергию. Во-вторых, поднятая вверх пуля может теперь совершить при своем падении большую работу, чем когда она находилась внизу: ее «энергия положения» возросла. Мы видим, что запас энергии первоначально сообщенный пуле не исчез; он лишь преобразо­вался частью в тепловую энергию (воздух и пуля, нагрелись), частью в энергию по­ложения. — Будем, следить за пулей дальше. Достигнув высшей точки своего подъема, она начинает падать с возрастающей ско­ростью. Но энергия ее движения не создается при этом ни из чего: она получается, здесь за счет, уменьшения энергии положения, так как при падении с меньшей высоты пуля способна произвести и меньшую работу. Во время движения пули вверх и вниз первоначальный запас ее энергии меняет свою форму, но коли­чественно остается неизменным. Так же происходит и во всех других случаях кажущегося исчезновения и появления энергии.

png" name="graphics1" align=bottom width=183 height=248 border=0>

Закон сохранения энергии не имеет ни одного исключения. Всякий раз, когда мы встречаемся с явлением, по-видимому, противоречащим этому закону, при более вни­мательном: рассмотрении обнаруживается ошибка в наблюдении или в рассуждении. Все проекты вечных двигателей, приду­манные многочисленными изобретателями, заключают в себе какую-нибудь ошибку. Тем не менее, число искателей вечного двигателя еще и в настоящее время довольно велико. Не так давно в США была даже сделана бесплодная попытка осу­ществить вечный двигатель в промышленности; проект состоял в использовании энергии жидкого воздуха для приготовле­ния другой порции жидкого воздуха в та­ком же количестве. Предприятие, разу­меется, кончилось полным провалом.

В нашей книжечке описан десяток ти­пичных проектов «вечного двигателя» и показана их несостоятельность. Разбор при­меров мнимых «вечных двигателей» может предостеречь иных читателей от бесплод­ных попыток обойти закон сохранения энергии.

Для понимания дальнейшего полезно остановиться предварительно на рассмотре­нии одного вопроса. Разберем, при каких условиях тело, могущее вращаться вокруг оси, придет во вращение под действием нескольких сил. Пусть (см. рис.) к диску, насаженному на ось О, подвешены в точках a, b, c, d грузы А, В, С, D. Повернется ли диск и, если повернется, то в какую сторону?

Чтобы узнать это, нужно — учит меха­ника — вычислить так называемые «моменты» дей­ствующих на диск сил. Это значит, что надо найти произведение величины каж­дой силы на расстояние ее направления от оси вращения. В нашем случае: момент силы A = А . Oa1, B = B . Ob1 и т. д.

Если сумма мо­ментов всех сил, стремящихся по­вернуть диск впра­во, равна сумме моментов сил, поворачивающих его влево, то — как учит механика, — диск вращаться не будет. Если же такого равенства нет, диск будет вращаться под действием избыт­ка моментов сил.

Эти соображе­ния понадобятся нам при разборе некоторых проектов мнимых вечных двигателей.


^ 1. Колесо с грузами




При вращении этого колеса рычаги с грузами сами откидываются, занимая в левой половине колеса такое положение при котором грузы удалены от оси больше, чем н правой .половине.

По мнению изобретателя, левая сторона колеса должна всегда перевешивать пра­вую; поэтому колесо будет непрерывно вращаться в направлении стрелки и мо­жет служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же произойдет с этим колесом в действительности?


^ 2. Колесо с перекатывающимися шарами




Тяжелые шарики, свободно перекаты­вающиеся в прорезах этого колеса, располагаются в правой его половине дальше от оси, нежели в левой; так будет при любом положении колеса.


Изобретатель полагает поэтому, что та­кое колесо должно непрерывно вращаться в направлении стрелки и может служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же в действительности будет про­исходить с таким колесом?




^ 3. На наклонных плоскостях


Через трехгранную призму перекинута цепь из тяжелых шаров, свешивающаяся внизу гирляндой.

Мы видим, что цепь тянут в левую сторону своим весом 4 шара, в правую — 2 шара Можно ожидать поэтому, что вся цепь будет увлекаться избытком силы в непрерывное движение и может служить неисчерпаемым источником энергии.



Что же в действительности произойдет с этой цепью?


^ 4. Самодвижущаяся цепь


В правой части этого механизма цепь длиннее и потому тяжелее, чем в левой.

Изобретатель полагает, что правая часть цепи будет всегда перевешивать, левую: эта причина обусловит, непрерывное дви­жение цепи и колес в направлении стрелок, создав неисчерпаемый источник энергии.

Что же произойдет с цепью в действи­тельности ?


^ 5. Самодействующая водокачка




Ведра на концах коромысла AB, достигая попеременно дна, верхнего бассейна, автоматически наполняются водой; опу­стившись же до уровня нижнего бассейна задевают за шесты C и D и опоражниваются. Этим поддерживается качание коромысла.

Вода, выливающаяся из ведер, возвра­щается в верхний бассейн насосами Е и F, которые приводятся в действие качанием коромысла. По мнению изобретателя, такая установка должна работать безостановочно и может служить неисчерпаемым источни­ком энергии.

Что же в действительности произошло бы с подобной установкой?


^ 6. По закону Архимеда




В станке сосуда с жидкостью вставлено на оси колесо так, что жидкость не мо­жет просачиваться между колесом и стен­кой. Часть колеса, находящаяся в жидкости, должна быть, по закону Архимеда, легче той части, которая находится вне сосуда,

Изобретатель полагает, что так как на­ружная половина колеса при всех его по­ложениях будет тяжелее, чем погруженная, то колесо должно находиться в непрерыв­ном вращении и может служить неисчер­паемым источником энергии.

Что же в действительности произойдет с этим колесом?


^ 7. По закону волосности





Этот проект «вечного двигателя» со­стоит в том, что вода или масло, налитые в нижний сосуд, поднимаются по фитилям сначала в средний, а затем в верхний сосуд. Вытекающая из верхнего сосуда струя жидкости приводит в движений турбинку и попадает в нижний: сосуд, откуда вновь поднимается по фитилям в верхний.

По мнению изобретателя, турбинка должна работать безостановочно и мо­жет служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же происходило бы на самом деле в таком приборе?


^ 8. Водяной двигатель




Сущность этого проекта состоит в том, что жидкость, вытекая по трубе b из плот­но закрытого сосуда А, создает над собою в Р разрежение воздуха. Вследствие этого жидкость из части с трубы будет заса­сываться по трубе dd в пространство Р над жидкостью и пополнять ее убыль.

По мнению изобретателя, такое движе­ние жидкости должно происходить непре­рывно и может поддерживать вечное вра­щение вертушки В, создавая неисчерпа­емый источник энергии. Что же происходило 61,1 на самом деле в этом приборе?





^ 9. Пневматический мотоциклет


Мотоциклет, работающий сжатым воз­духом, устроен так, что вращение его колеса приводит в действие насос, нагнетаю­щий воздух в резервуар пневматического двигателя.

По мысли изобретателя, нагнетаемый насосом воздух должен заставлять работать двигатель мотоциклета, который таким образом будет находиться в безостановоч­ном движении.

Что же происходило бы с таким мото­циклетом в действительности?


^ 10. Динамо с мотором




Изобретатель предлагает соединить динамо-машину с электромотором так, чтобы ток динамо-машины приводил в действие электромотор, а последний, посредством ременного привода, заставлял работать динамо-машину.

По убеждению изобретателя, обе ма­шины, соединенные таким образом, должны действовать безостановочно, являясь не­исчерпаемым источником энергии.

Что же произойдет с ними в действи­тельности?


^ Разбор проектов.


1. В левой стороне колеса грузы действи­тельно расположены дальше от оси вра­щения, чем в правой, — но одного этого еще не достаточно, чтобы обусловить вра­щение влево. Как было указано во Введении, для непрерывного вращения колеса влево необходимо, чтобы сумма моментов сил, стремящихся повернуть колесо в левую сторону, была — при любом положении колеса—больше суммы моментов, стремя­щихся повернуть его в обратную сторону. Между тем, неизбежно должно быть такое положение колеса, при котором обе суммы равны. Поэтому колесо убудет, только качаться около указанного положения равновесия, уменьшая вследствие трения размахи своих колебаний, пока, наконец, не остановится.


2. С этим колесом произойдет то же, что и с предыдущим, и по той же самой при­чине, сделав несколько качаний около положения равновесия, оно остановится.


3. Скользя по наклонной плоскости, шары тянут цепь не полным своим весом, а лишь частью его, которая тем больше, чем круче наклон. Можно доказать разложением сил, что тяга четырех шаров на полого наклоненной плоскости уравновешивается тягой двух шаров, увлекающих цепь под более крутым наклоном. (Относящееся сюда разложение сил можно найти в школьных учебниках физики).


4. Цепь останется неподвижной. Причина та же, что и в предыдущем случае: наклонно расположенная часть цепи, тянет неполным своим весом.




5. В этой установке энергия падения ведра воды должна, поднимать на ту же высоту равное количество воды. Это было бы возможно лишь при полном отсутствии трения. При наличии же, трения машина работать не будет. Но если бы даже возможно, было полностью устранить трение, подобная машина не производила бы никакой добавочной работы, т. е. не была бы вечным двигателем.


6. Найдем, где находится точка приложе­ния равнодействующей всех сил давления жидкости на погруженную часть колеса. Каждая из этих сил (см. чертеж) направ­лена к оси колеса; следовательно, их равнодействующая приложена к точке их пересечения, т. е. к оси колеса. А такая сила привести колесо в движение не может. Оно останется неподвижным.


7. Несостоятельность этого проекта ясна, если вместо фитилей представить себе ряд загнутых тонких (так называемых «капиллярных») трубок. Смачивающая жидкость может заполнить оба колена такой трубки, но не будет вытекать из отверстия корот­кого колена; сила, способная поднять и удер­жать столб жидкости в длинном колене трубки, до­статочна для удер­жания жидкости в коротком ко­лене и будет пре­пятствовать ее вы­теканию. Фитиль можно рассматри­вать как пучок ка­пиллярных трубок: поэтому сейчас сказанное приме­нимо и к фитилям. Ни одна капля жидкости не упадет с фитилей в верхние сосуды, и следовательно, турбинка будет бездействовать.


8. Жидкость должна была бы засасываться в сосуд не только через верхнее, но и че­рез нижнее отверстие. Никакого течения жидкости поэтому в приборе происходить не будет: она установится неподвижно, в сосуде и в трубке на одном уровне, согласно закона сообщающихся сосудов.


9. Изобретатель рассчитывает получить от сжатого воздуха не только то количество энергии, которое необходимо для приведе­ния мотоциклета в движение, но еще, сверх того, энергию, нужную для нагнетания того же количества воздуха в резервуар. Другими словами, изобретатель желает, чтобы двигатель давал больше 100% полезного действия. Поэтому проект несо­стоятелен; мотоциклет двигаться не будет.


10. Система находилась бы в действии лишь при том условии, если бы обе ма­шины давали 100% полезного действия. Но даже и в таком (неосуществимом) случае, подобная система, не могла бы производить никакой дополнительной работы, т. е. не была бы вечным двигателем.


^ Что читать о вечных двигателях


Пермяков Ф.А. Что такое энергия. ГИЗ 1926. 108 стр. (Начатки естествознания)

Андреев Н.Н.. Энергия и законы ее использования. Кооп. Изд-во Научных работников. 1922. 89 стр. (Наука и техника.)

^ 0бе эти книги вводят читателя в вопрос о вечных двигателях, давая представление о силе и работе, о видах энергии и законе сохранения энергии.


Описание различных проектов вечных двигателей и объяснение причины их ошибочности читатель найдет в книгах:

Перельман Я.И. Занимательная физика. Мол. Гвардия, 1936. .Книга I, стр. 60-77, 91 и 101. Книга II, стр.100 и 181.


Путь человеческих исканий, стремлений и за­блуждений в поисках вечного двигателя описан в книгах:

Вознесенскнй Н.Н. О машинах вечного движения. Гостехиздат. 1921. 56 cтp.

Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. ГИЗ. 1935. 189 стр.

Кирпичев В. Л. Беседы о механике. ГТТИ. 1933. 270 стр. (Вечным двигателям посвящена беседа пятнадцатая стр. 213—221)




Похожие:

Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconЗональный этап краевого конкурса юных инспекторов дорожного движения «Безопасное колесо»
Чик Екатерина (4 кл.), Шубенин Александр (3 кл.), Шестова Алёна (4 кл.) одержав победу в районном этапе краевого конкурса юных инспекторов...
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconОсновные термины
В обиходе под словом «колесо» многие подразумевают автомобиль­ное колесо в сборе, состоящее из собственно колеса и шины. Между тем...
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconОсновные термины
В обиходе под словом «колесо» многие подразумевают автомобиль­ное колесо в сборе, состоящее из собственно колеса и шины. Между тем...
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconДокументы
1. /Чертово колесо.doc
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconДокументы
1. /11. Колесо времени.doc
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconДокументы
1. /Карлос Кастанеда - Колесо времени.doc
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconДокументы
1. /Методическая разработка смотра - конкурса Безопасное колесо.doc
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон icon"Призма"
Определение. Многогранник, две грани которого одноименные многоугольники, лежащие в параллельных плоскостях, а любые два ребра, не...
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconОглавление Оглавление Введение Глава Становление космологии и космогонии
Исходные данные для рассмотрения космических явлений
Я. И. Перельман оглавление введение Колесо с грузами Колесо с перекатывающимися шарами На наклонных плоскостях Самодвижущаяся цепь Самодействующая водокачка По закон iconРасшифровка обозначений типоразмеров диска
Вылет может быть как положительным (как на рисунке), либо отрицательным, если колесо соприкасается левее оси симметрии
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов