Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 1.
Глава 4. Обертання. "Вічні двигуни"

"ВІЧНІ ДВИГУНИ"

Про "вічний двигун", "вічному русі" часто говорять і в прямому і в переносному сенсі слова, але не всі віддають собі звіт, що, власне, треба розуміти під цим виразом. Вічний двигун - це такий уявний механізм, який невпинно рухає сам себе і, крім того, здійснює ще якусь корисну роботу (наприклад, підіймає вантаж). Такого механізму ніхто побудувати не зміг, хоча спроби винайти його робилися вже давно. Безплідність цих спроб призвела до твердого переконання в неможливості вічного двигуна і до встановлення закону збереження енергії - фундаментального утвердження сучасної науки. Що стосується вічного руху, то під цим виразом мається на увазі безперервне рух без учинення роботи.

На рисунку зображено уявний саморушний механізм - один з найдавніших проектів вічного двигуна, іноді і тепер возрождаемый нещасливими фанатиками цієї ідеї. До країв колеса прикріплені відкидні палички з вантажами на кінцях. При всякім положенні колеса вантажі на правій його стороні будуть відкинуті далі від центру, ніж на лівій; ця половина, отже, завжди повинна перетягати ліву і тим самим змушувати колесо обертатися. Значить, колесо повинно обертатися вічно, принаймні доти, поки не перетрется його вісь.


Уявне вічно рухоме колесо, придумане в середні століття

Так думав винахідник. Між тим, якщо зробити такий двигун, то він обертатися не буде. Чому ж розрахунок винахідника не виправдовується?

От чому: хоча вантажі на правій стороні завжди далі від центру, але неминуче таке положення, коли число цих вантажів менше, ніж на лівій.

Погляньте на малюнок: справа всього 4 вантажу, а зліва - 8. Виявляється, що вся система врівноважується; природно, що колесо обертатися не стане, а, зробивши кілька хитань, зупиниться в такому положенні [Рух такої системи описується за допомогою так званої теореми моментів].

Тепер незаперечно доведено, що не можна побудувати механізм, який вічно рухався би сам собою, виконуючи ще при цьому яку-небудь роботу. Абсолютно безнадійно працювати над таким завданням. В колишнє час, особливо в середні століття, люди безуспішно ламали голови над її вирішенням і витратили на винахід "вічного двигуна" (латиною perpetuum mobile, вимовляється "перпетуум мобіле") багато часу і праці. Володіння таким двигуном уявлялося навіть більш привабливим, ніж мистецтво робити золото з дешевих металів.

У Пушкіна в "Сценах з лицарських часів" виведений такий мрійник в особі Бертольда.

“ - Що таке perpetuum mobile? - запитав Мартин.

- Perpetuum mobile, - відповідає йому Бертольд, - є вічний рух. Якщо знайду вічний рух, то я не бачу кордонів творчості людського... Бачиш, добрий мій Мартин! Робити золото - завдання приваблива, відкриття, може бути, цікаве і вигідне, але знайти perpetuum mobile... О!...".

Були придумані сотні "вічних двигунів", але ні один не рухався. У кожному випадку, як і в нашому прикладі, винахідник втрачав з уваги якесь обставина, яке руйнувало всі плани.

Ось ще зразок уявного вічного двигуна: колесо з перекочуються в ньому важкими кульками.

 


Уявний вічний двигун з перекочуються кульками.

 

Винахідник уявляв, що кулі на одній стороні колеса, перебуваючи завжди ближче до краю, своєю вагою змусять колесо крутитися.

Зрозуміло, цього не відбудеться - з тієї ж причини, як і з колесом, зображеним на попередньому малюнку. Тим не менш в одному з міст Америки влаштовано було заради рекламних цілей, для залучення уваги публіки до кафе, величезне колесо саме подібного роду.

 


Уявний вічний двигун у місті Лос-Анджелесі (Каліфорнія), влаштований заради реклами.

 

Звичайно, цей "вічний двигун" непомітно приводився в дію майстерно прихованим стороннім механізмом, хоча глядачам здавалося, що рухають колесо перекатывающиеся в прорізах важкі кулі. В тому ж роді були й інші уявні зразки вічних двигунів, виставлялися один час у вітринах годинникових магазинів для залучення публіки: всі вони непомітно приводилися в рух електричним струмом.

Один рекламний "вічний двигун" доставив мені одного разу чимало клопоту. Мої учні-робітники були настільки вражені, що залишалися холодними до моїх доказів неможливості вічного двигуна. Вид кульок, які, перекочуючись, обертали колесо і тим же колесом піднімалися вгору, переконував їх сильніше моїх доводів; вони не хотіли вірити, що уявне механічне диво приводиться в дію електричним струмом від міської мережі. Врятувало мене те, що у вихідні дні тоді струм не подавався. Знаючи це, я порадив слухачам навідатися до вітрини в ці дні. Вони пішли моєю порадою.

- Ну що, бачили двигун? - запитав я.

- Ні, - відповіли мені зніяковіло. - Його не видно: прикритий газетою...

Закон збереження енергії знову завоював у них довіру і більше вже не втрачав його.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей