Техника - молодёжи 1998-07, страница 50

п

ч т о

родолжаем разговор, начатый в «ТМ», № 5 за этот год, об интересных эффектах, вращающимися дисками.

В последнее время в печати общения о том, что вращающийся диск «приобретает свойства антигравитации», теряет

К примеру, в одном из журналов рассказывается следующее: «Лондон, конференц-зал Королевского технологического института. Известный английский физик Эрик Лейтуэйт демонстрирует собравшимся сравнительно несложный прибор: электромотор, пара тяжелых латунных роторов и спиральная рамка. Его вес 10 кг. Включается электромотор, роторы-гироскопы начинают вращаться, и

3 А

С Е Н С А Ц И Е И

подставкой и маховиком, оно лишь прижимает их друг к другу, а сверху, где нет никаких поверхностей, «втягивает» маховик вверх.

Как видим, в данном случае работает не антигравитация, а обычная аэродинамика. Чтобы лишний раз в этом убедиться, подвесьте вращающийся маховик за длинную нитку к коромыслу весов — равновесие не нарушается (рис.2). Разрежения сверху и снизу маховика уравновешивают друг друга.

Вот еще пример аэродинамических эффектов. Сделаем на корпусе гироскопа отверстия: на верхней поверхности — ближе к центру, на нижней — дальше от него (рис.3) Подвесив его на коромысле весов и заставив вращаться, мы увидим, что гироскоп i че. Но переверните его —

Объяснение простое. В центре корпуса разрежение больше, чем у периферии (как в центробежном насосе). Поэтому через отверстия, расположенные ближе к нему, воздух засасывается, а через отдаленные — выбрасывается. Так создается аэродинамическая сила, изменяющая показания весов.

Чтобы устранить влияние аэродинамики, гироскоп помещают в герметичный корпус. Но здесь могут проявиться другие эффекты. Скажем, закрепим корпус на коромысле и придадим гироскопу вращение в плоскости качения (рис.4). Положение стрелки будет зависеть от того, в какую сторону происходит вращение. Почему? Дело в том, что электромотор маховика создает на корпусе реактивный момент, действующий на коромысло. При разгоне маховика корпус стремится по-

Нурбей ГУЛИА, доктор

профессор

вес прибора уменьшается до 7 кг». Сам автор идеи, — «один из крупнейших, — как говорилось в статье, — мировых авторитетов в области изучения электромагнитных измерений», объясняет явление следующим обра-щом; «Гироскоп имеет еще одну особенность — он на некоторое время преодолевает гравитацию».

В другом журнале описан опыт (рис.1), проведенный сотрудниками Общественного института энергетической инверсии. «На столе лежит выходящая за его край подставка с гирей, удерживающей от падения гироскоп. При достаточно большом количестве оборотов его вес настолько уменьшается, что равновесие сохранится даже при удален-

Также сообщалось об опыте профессора Н.А.Козырева: вращающийся гироскоп массой 90 г стал легче неподвижного на 4 мг. А объяснялось это тем, что «направление движения волчка противоречит ходу времени. Время оказало на него давление, возникли дополнительные силы. Их можно измерить».

И наконец, еще в одном материале утверждается, что «если скорость вращения гироскопа превысит определенную критическую величину, то прибор приобретает отрицательный вес, то есть уже не притягивается к земле, а отталкивается от нее». Причем это явление имеет теоретическое обоснование. Его автор Г.В.Талалаевский говорит: «Моя теория позволяет по-новому взглянуть на при-

АНТИГРАВИТАЦИЯ ЗДЕСЬ

НИ ПРИ НЕМ

I, Из н

й

й об-

щии закон материального мира — закон различия природы поступальнего и вращательного ускорений. Владея этим законом, мы научимся управлять гравитацией, по своему усмотрению изменять притяжение Земли в нужной нам точке. Люди могли об этом толь-

Так с чем же мы имеем дело? Действительно ли с антигравитацией? Сенсацией века или очередным заблуждением?

Прежде всего зададимся вопросом: изменяет ли свою массу вращающий маховик по сравнению с неподвижным? Конечно — да. Она всегда увеличивается за счет накопления энергии, которая, согласно квантовой механике, имеет массу М=Е/с', (где с — скорость света в пустоте). Правда, даже у самых лучших современных супермаховиков весом 100 кг, прибавку в массе, пожалуй, не смогут «поймать» ни одни весы в мире, она составляет 0,001 мг!

А вот что касается уменьшения массы вращающегося диска, то этот эффект кажущийся. Обратимся вновь к рис.1. Известно, что, вращаясь, маховик, благодаря трению «качает», подобно центробежному насосу, воздух от центра к периферии. Вдоль радиусов возникает разрежение. Внизу, в щели между

1. При вращении i

гонится к периферии и создается жение. В результате возникающей тяги создается впечатление, что вес гироскопа

2. В данном случае разрежения сверху и снизу одинаковы, а потому равновесие весов не нарушается.

3. Благодаря тому, что воздух через верхние отверстия засасыватся внутрь корпуса гироскопа, а через нижние выбрасыва-

аэродинамическая сила,

4. Маховик (1) вращается внутри корпуса (2), жестко закрепленного на коромысле. Электромотор создает на корпусе реактивный момент, передающийся коромыслу весов. При разгоне маховика этот момент М. направлен в сторону, противоположную моменту его силы тяжести, и создается впечатление, что он становится легче. При свободном вращении маховик замедляется из-за трения в подшипниках, о воздух и т.д. Возникающий при этом момент трения Мг передается на корпус, от него коромыслу весов. В результате создается мнимое утяжеление.

вернуться в сторону, противоположную его вращению, и тянет за собой коромысло.

Этот момент подчас бывает настолько велик, что гироскоп может стать «невесомым». Что, вероятно, и произошло в опытах Лейту-эйта. Коромысло возвращается в исходное положение, как только заканчиваетася разгон. А затем, когда маховик вращается свободно, по инерции, на корпус действуют моменты сопротивлений — трения в подшипниках, о воздух внутри корпуса. И коромысло весов поворачивается в другую сторону, то есть маховик как бы тяжелеет.

На первый взгляд, этого можно избежать, закрепив гироскоп на весах так, чтобы плоскость его вращения была перпендикулярна плоскости качения. Однако в опытах профессора В.Ф.Журавлева, проведенных в Институте проблем механики РАН, показано, что хотя и незначительно, всего на 4 мг, но вес тем не менее уменьшается. Причина в том, что, вращаясь, маховик никогда не бывает полностью уравновешен, да и нет идеальных подшипников. В связи с чем всегда возникает вибрация — радиальная и осевая. Когда корпус маховика идет вниз, он давит на призмы весов не только своей тяжестью, но дополнительной силой, возникающей из-за ускорения. А при ходе вверх давление на призмы на ту же величину уменьшается.

«Ну и что? — спросит читатель. — Суммарный результат не должен изменить равновесия». Не совсем так. Ведь чем тяжелее вы взвешиваете груз, тем меньше чувствительность весов. И наоборот, чем он легче, тем она выше. Таким образом, в описанном опыте весы с большей точностью фиксируют «облегчение» гироскопа и с меньшей — его утяжеление. В итоге кажется, что вращающийся диск потерял в весе.

Есть еще один фактор, способный повли-

j при

вращающегося маховика — э поле. Если он сделан из ферромагнетного материала, то при разгоне самопроизвольно намагничивается (эффект Барнетта)и начинает взаимодействовать с магнитным полем Земли.

Если же маховик неферромагнитный — вращаясь в анизотропном магнитном поле, он выталкивается из него за счет возникновения токов Фуко. Вспомним школьный опыт, где вращающийся латунный волчок буквально «шарахается» от приближающего к нему магнита.

Позвольте, а не потому ли в опытах Лейтуэйта маховики были латунными? □

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ

ЕЯ