Техника - молодёжи 1944-12, страница 31

ш

Е. МИИЧЕИКОВ

(См. в М 10—1! четвертую страницу обложки и статью «Не изобретай невозможного»)

Недалеко еще то время, когда многие «изобретатели» попусту тратили свои силы на то, чтобы сконструировать такую машину, которая без всякой посторонней энергии, исключительно своими внутренними силами, создавала бы вечное движение, вращалась сама или даже вращала бы другие машины. Идея такого вечного двигателя владела умами многих. В самом деле, разве не f заманчив^ перспектива построить завод, станки которого работали бы сами собой, без электромоторов, паровых машин или других двигателей, или такой экипаж, который катился бы сам собою, приводимый в движение только тяжестью седока? Достаточно сесть на седло такого самоката—и вы можете объехать весь свет!

В патентные бюро всех стран еще и сейчас изредка поступают заявки на

такие вечные двигатели, всегда снабженные подробными чертежами и описаниями, по которым, пишут авторы, достаточно только построить машину, и она обязательно будет работать. Но характерно, что ни разу т к одной такой заявке не было приложено даже самой простой модели вечного двигателя, которая бы действительно работала.

Причина этого понятна: самая идея вечного двигателя противоречит незыблемому закону природы, не знающему никаких исключений, — закону сохранения энергии. Закон этот гласит: никакое количество энергий яе может возникнуть из ничего ил» бесследно исчезнуть; энергия может лишь превратиться из одного вида в другой в эквивалентных количествах.

Всякий современный двигатель получает энергию извне и лишь превращает ее из одного вида в другой. Паровая машина, или двигатель внутреннего сгорания, превращает в механическую энергию гаш*, получаемое при сгорании

Силы давления жидкости на находящуюся в ней половину шара в каждой точке поверхности,, перпендикулярной к ней, направлены по радиусу шара и уничтожаются сопротивлением, оси. Шар стремится выскочить из жидкости, но вовсе не будет вращаться.

топлива; электромотор преобразует энергию электрического тока; ветряк или водяная турбина — энергию движущейся воды. Энергия же вечных двигателей, по мысли их изобретателей, должна получаться из постоянно действующих сил,, например силы тяжести, архимедовой силы, действующей на погруженное в жидкость тело, силы притяжения железа магнитом и т. д.

Основная ошибка здесь заключается в отождествлении физических величин—силы и энергии —и работы. Однако наличие силы, сколь угодно большой и продолжительно действующей, еще не означает наличия работы. Известно, что сила, не приводящая ничего в движение, не совершает никакой работы. Груз, подвешенный на цепи, может висеть сколько угодно времени, вызывая лишь натяжение цепи, но не совершая никакой работы. Если же, как, например, у часов, груз будет опускаться, сила его тяжести будет совершать работу, перемещая стрелки часов, поддерживая колебания маятника; при этом механическая энергия опускающегося груза превращается в тепловую энергию в трущихся частях механизма часов.

Но опустившись до конца, гиря часов никогда не поднимается сама вверх, чтобы снова потом двигать часы. Во всех же конструкциях вечных двигателей, использующих энергию падающих грузов, предполагается, что груз или ряд грузов, опустившись с некоторой высоты, опять затем поднимется на нее, чтобы снова опускаться и подниматься без конца. Не рассматривая деталей этих машин, предлагавшихся в сотнях вариантов с грузами на наклонной плоскости, на рычагах с изменяющимся плечом, в виде перекатывающихся по спицам колеса шариков и т. д., можно заранее сказать, что если система всех этих грузов уравновешена, движение вообще возникнуть не может; если же одна часть грузов перетягам ©ает другую часть, движение будет «продолжаться лишь до тех пор, пока более тяжелые грузы окажутся в самом нижнем положении.

Чтобы понять, почему не будет вращаться шар, наполовину погруженный» жидкость (рис. 1), нужно рассмотреть, как будут действовать на него силы давления⁵ жидкости в каждоЗг точке. Эти силы вовсе не вызовут всплывания погруженной части, они будут лишь выталкивать шар из жидкости.

Не будут всплывать и поплавки ка цепи двигателя, изображенного на рисунке 2. Наоборот, под давлением¹ жидкости они будут опускаться, цепь придет в движение по направлению стрелки, причем это движение прекратится очень скоро, — как только выльется вся жидкость. Для объяснения этого рассмотрим случай, когда поплавки дли •простоты расчета сделаны в виде кубов. Для того чтобы поплавок А мог бы подняться в сосуд, нужно, очевидно, чтобы архимедова сила, действующая на поплавок Б, была бы больше гидростатического давления на: верхнюю грань поплавка А. По закону Архимеда выталкивающая сила _ равна весу жидкости в объеме погруженного тела (куба Б), гидростатическое же давление на поплавок А равно весу столба жидкости, имеющего своим основанием площадь верхней грани. ш>-

Сила давления ролика Р разлагается на силы F и из которых первая направлена по радиусу колеса и уравновешивается сопротивлением оси, а вторая вызывает растяжение стержня, на котором укреплен ролик. Из чертежа видно, что никаких причин для вращения колеса нет.

Гидростатическое давление на грань поплавка А будет больше, чем архимедова сила, стремящаяся вытолкнуть поплавок Б из воды. По этой причине цепь не всплывет, а опустится вниз. Но и это ее движение прекратится, как только выльется из сосуда вся жидкость.