General, Research, Technology

Як працює «вічний двигун» і приклади його конструкції

Вічний двигун розбурхує уми вчених івинахідників усього світу. Зараз багато одержимі їм приблизно так само, як свого часу алхіміки були одержимі ідеєю отримання золота зі свинцю. Все через те, що він - вічний двигун - принесе дуже багато користі не тільки в короткостроковій перспективі, але і на далеке майбутнє. Головне розуміти, що вічний двигун це не зовсім те, що багато хто собі уявляє. Це куди більш просунута річ, але в той же час більш проста, ніж прийнято вважати. А ще є кілька концепцій такого двигуна. Давайте розберемося з деякими з них.

Вічний двигун це те, що неможливо навіть теоретично. Він суперечить сам собі.

зміст

  • 1 Чи можна запатентувати вічний двигун
  • 2 Що таке вічний двигун
  • 3 Як зробити вічний двигун
    • 3.1 Вічний двигун на магнітах
    • 3.2 Перший вічний двигун
    • 3.3 Вічний двигун Архімеда
    • 3.4 Вічний двигун на противовесах
  • 4 Чому неможливо створити вічний двигун

Чи можна запатентувати вічний двигун

Перш за все варто визначиться, що запатентувативічний двигун неможливо. Тобто, якщо ви знайдете спосіб обдурити закони фізики, вам, звичайно, скажуть спасибі, але комерційних прав на свій винахід ви мати не будете. Максимум, ви отримаєте Нобелівську премію і зможете розраховувати на всесвітнє повагу. Якщо вас це влаштовує - варто постаратися і попрацювати в цьому напрямку.

Патенти на вічний двигун пересталирозглядатися дуже давно. Наприклад, Патентне відомство США не приймає такі заявки вже більше ста років, а Паризька академія наук з 1775 роки не розглядає проекти таких двигунів.

Що таке вічний двигун

Якщо говорити про те, що таке взагалі вічнийдвигун, то всі основні визначення зводяться до того, що це уявне пристрій, який працює необмежено довго. А найголовніше, у нього повинен бути ККД більше 100%. Тобто кількість видаваної їм енергії повинно бути більше, ніж та, яку він споживає для роботи. це вічний двигун першого роду.

На латині вічний двигун буде Perpetuum Mobile

Є ще поняття вічного двигун другого роду. Такий механізм повинен отримувати тепло від одногорезервуара і повністю перетворювати його в роботу. Такий тип вічного двигуна неможливий за визначенням, так як це суперечить першому і другому закону термодинаміки.

Може здатися, що космос в деякому родіможна назвати системою вічного двигуна, але це теж не так. Світила рано чи пізно згаснуть, а планети, супутники і галактики, які рухаються в просторі, тільки здаються вічними. Насправді вони поступово розсіюють свою кінетичну енергію за рахунок опору сонячного вітру, тяжіння інших об'єктів, теплового випромінювання та навіть гравітаційних хвиль.

Ця штука мільярди років крутиться сама по собі, але вона не може вважатися вічним двигуном.

У космосі це майже непомітно, так як відстаньі розміри тел величезні, а сили опору мінімальні, але втрата енергії все одно є. Простіше кажучи, якщо дати нашій планеті нескінченну кількість часу обертання, виключивши зміни інших факторів, рано чи пізно вона просто зупиниться. Насправді все трохи складніше і в реальності її притягне до Сонця, але суть ви зрозуміли.

Рев двигунів і комендантську годину: як SpaceX змусила жителів Техасу продати свої будинки

Можна сказати, що двигун теж рано чи пізнозупиниться, якщо дати йому нескінченно багато часу (все одно ми не перевіримо), але саме для цього і є вимога, що вічний двигун повинен виробляти більше енергії, ніж споживати. Навіть якщо він буде виробляти на мізерну частку відсотка більше енергії, ніж забере, він сам зможе забезпечити себе "паливом".

Трохи гумору на тему вічного двигуна. Ось він!

Як зробити вічний двигун

У світі було зроблено незліченну кількістьспроб зробити вічний двигун. Конструкції пропонувалися найрізноманітніші, але об'єднувало їх одне - всі вони не пройшли перевірку і не стали справжнім вічним двигуном. Хоча, на перший погляд може здатися, що деякі запропоновані нижче конструкції будуть працювати, але це помилка. Максимально близько до цієї концепції вічного двигуна може наблизитися конструкція магнітного двигуна.

Перестають чи закони фізики працювати на краю Всесвіту?

Вічний двигун на магнітах

Конструкція вічного двигуна на магнітах може здатися простий і геніальної одночасно, але в ній є одне "але". Перш за все, магніт, навіть самий хороший, не може давати енергію нескінченно і його сила магнетизму згодом буде зменшуватися. У підсумку, двигун просто перестане працювати. Хоча спочатку ідея дійсно не погана.

Ідея вічного двигуна стала активізуватися вумах винахідників з появою неодімових магнітів. Їх намагалися застосувати де завгодно, а Майкл Бреді навіть зробив двигун, який запатентував, хоч і не як вічний.

Такі речі трохи заворожують:

Приблизно так виглядав концепт першого вічного двигуна.

У реальності така система не працює. Якщо зробити тільки дві трубочки на різних сторонах колеса, то його дійсно переважить, але коли їх багато, різне положення рідини в кожному все одно врівноважить систему і обертання не буде.

У Бхаськара були послідовники, які пропонувализамість рідини використовувати змінюють своє становище вантажі. Скінчено, всі ці проекти були приречені на провал і поступово початкова ідея конструкції вічного двигуна змінювалася іншими.

Одна з варіацій на тему вічного двигуна Бхаськара.

Вічний двигун Архімеда

Насправді сам Архімед не винайшов ніякоговічного двигуна. Він тільки сформулював закон, згідно з яким і працює наступна система. З цим законом знаком кожен, хто хоч раз кидав у воду м'яч, поплавок або інший надувний предмет.

Так як то, що важить менше, ніж вода,виштовхується їй, це теж можна використовувати в якості вічного двигуна і подібні концепти були. Наприклад, можна спробувати помістити в систему кульки, які будуть спливати з води і розкручувати двигун.

У цій конструкції не враховано тільки те, щонеможливо стримати видув в резервуарі, а якщо і можливо, то вона буде тиснути на вхідні поплавці з такою силою, яку не зможуть компенсувати спливаючі.

Проблема в тому, що в замкнутій системі"Відпрацьовані" кульки треба знову занурювати в воду, а на це потрібно більше енергії, ніж з'являється при Спливання. Саме тому система майже моментально прийде в рівновагу і перестане рухатися. Якщо тільки не змусити рідину перебувати з одного боку, то утримати її без втрат буде неможливо. Якщо її постійно підливати, то такий механізм вже не буде відповідати основним вимогам, що пред'являються до вічного двигуна.

Найбільша підводний човен і історія створення субмарин

Вічний двигун на противовесах

Ще одна система вічного двигуна має на увазі використання зміщеною системи, в якій підвішені на ланцюг вантажі повинні тягнути за собою всю конструкцію.

Ось так має виглядати ця система і крутитися проти годинникової стрілки, але вона дуже швидко прийде в стан рівноваги.

Таку конструкцію запропонував нідерландськийматематик Симон Стевін. У ланцюжок повинні бути об'єднані 14 куль. Цей ланцюжок треба перекинути через трикутну призму. Згідно із задумом, з одного боку буде в два рази більше куль і вони будуть тягнути всю систему. При цьому кулі, які висять знизу, не беруть участі в процесі, так як врівноважені і не повинні заважати роботі на призмі.

Звучить здорово і логічно, але та частина системи,де куль в два рази більше, має більш пологу площину і складова сили тяжіння куль з цього боку буде менше. У підсумку, система знову прийде в рівновагу і швидко зупиниться.

Це теж не вічний двигун, а просто іграшка, так як кінетична енергія буде губитися.

Нова розробка Tesla зробить електромобілі майже вічними

Чому неможливо створити вічний двигун

В першу чергу, створення вічного двигуна неможливо через те, що він порушує багатосформульовані і перевірені століттями (і тисячоліттями) закони фізики. Виробити в результаті руху більше енергії, ніж витрачено на приведення системи в рух, просто неможливо.

А що якщо так?

З іншого боку, багато раніше вважалосянеможливим. Раптом людство так до сих пір і не змогло знайти фундаментальну помилку вчених минулого? Якщо ви хотіли спробувати - спробуйте! Якщо не хотіли займатися цим, але у вас є ідея, якій ви готові поділитися, то зробіть це в нашому Telegram-чаті або в коментарях до статті.