Ocena brak

Perpetuum mobile

Autor /Lutek Dodano /31.01.2012

Przez wieki uczeni i inżynierowie próbowali skonstruować perpetuum mobile - maszynę, która mogłaby pracować wiecznie, bez dopływu energii. Oczywiście Żadna z tych prób nie powiodła się.
W roku 1686 Abbé de la Roque zaprojek­tował urządzenie składające się z duże­go zbiornika na wodę z dołączoną doń rurą, która wiodła od otworu w dnie do miejsca znajdującego się ponad poziomem cieczy. Kon­struktor sądził, że ciśnienie wody w zbiorniku wy­musi przepływ przez rurę, w wyniku czego ustali się cyrkulacyjny ruch wody w układzie. Woda spły­wająca z rury do pojemnika napędzałaby przy tym koło wodne.
Urządzenie nie działało, a to dlatego, że ciśnie­nie pod powierzchnią wody zależy od głębokości. Gdy poziom wody w rurze zrównał się z poziomem lustra wody w zbiorniku, to przepływ przez rurę ustał całkowicie, bowiem ciśnienie wody w zbior­niku było równoważone ciśnieniem wody w rurze.
Inny ciekawy projekt dotyczył również koła wodnego. Tym razem, oprócz mielenia ziarna, na­dawałoby ono energię strumieniowi wody, którym byłoby napędzane. Według tego pomysłu wodę należałoby przepompowywać w systemie zam­kniętym, za pomocą koła wodnego, które w ten sposób byłoby jednocześnie kołem napędzanym i napędzającym. Wystarczyłoby tylko od czasu do czasu uzupełniać ubytki wody powstałe wskutek parowania czy nieszczelności.
Cóż, takie urządzenie także nie mogło nigdy działać. Gdy woda, która przepłynęła za koło jest pompowana do góry, zyskuje związaną ze zmianą położenia energię potencjalną. Gdy woda spływa w dół, energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną związaną z prędkością ruchu. Część energii kinetycznej wody jest przekazywana na koło wodne. Jednak część energii kinetycznej pędzącej w dół wody jest zużywana na pokonanie sił tarcia, występujących zarówno w pompie, jak i na kole. Koło wodne jest przy tym urządzeniem o bardzo niskiej sprawności. Oznacza to, że wyko­nując pracę, może ono efektywnie wykorzystać za­ledwie niewielką część energii, którą niesie ze sobą woda. Reszta jest tracona. Podsumowując: woda oddaje kołu wodnemu znacznie mniej energii, niż potrzeba na wpompowanie tej wody na górę. W rezultacie koło zatrzymałoby się bardzo szybko.

Wielu konstruktorów perpetuum mobile próbowało przechytrzyć grawitację. Ciekawym pomysłem były koła przeważeniowe, w których do obręczy mocowano przegubowo szereg obciążników. Koło takie ustawia się pionowo, a obciążniki są umocowane w ten sposób, by z jednej strony byty bardziej oddalone od osi koła niż po drugiej stro­nie. Ciężarki znajdujące się dalej od osi obrotu wytwarzają większy moment obrotowy, niż po dru­giej stronie, w wyniku czego koło porusza się. Oczywiście prawdą jest, że im dalej dana masa znajduje się od osi obrotu, tym większy moment obrotowy wytwarza, jednak w projekcie nie wzię­to pod uwagę tego, że w pewnych położeniach koła więcej ciężarków wznosi się (zużywając energię kinetyczną) niż opada (wytwarzając energię kinetyczną). W wyniku tego momenty obrotowe równoważą się i urządzenie zatrzymuje się.
Również zjawiska magnetyczne i elektryczne były szeroko wykorzystywane w projektach perpetuum mobile. Jeden z nich zakładał umieszcze­nie silnego magnesu na szczycie pochyłej rampy. Stalowa kula miała być wciągana po rampie na szczyt siłami magnetycznymi. Tuż przed dotarciem na szczyt miała jednak spadać w dół przez spec­jalnie wycięty otwór, po czym toczyć się do pod­stawy rampy, skąd znów byłaby wciągana na górę itd. Powód niepowodzenia wydaje się być oczy­wisty - magnes wystarczająco silny, by wciągnąć kulę na górę, nie pozwoliłby jej spaść w dół.

Dziś wiemy, że niemożliwe jest skonstruowanie perpetuum mobile - maszyny, która wykonywa­łaby użyteczną pracę, nie pobierając z zewnątrz energii. Przeciwstawiałoby się to bowiem prawu zachowania energii. Zgodnie z nim całkowita energia układu jest stała, co oznacza, że maszyna nie może wytworzyć dodatkowej energii. Jednak nie zraża to wcale nowych konstruktorów tworzących coraz bardziej fantastyczne projekty maszyn poru­szających się wiecznie bez zużywania energii. Co ciekawsze, nieustający ruch jest możliwy.

Wszystkie sondy kosmiczne, które wysłaliśmy w pustkę Układu Słonecznego i dalej będą wiecz­nie przemierzać przestrzeń, nie tracąc energii, oczy­wiście jeżeli nie będą się zderzać z ziarnami pyłu kosmicznego lub nie zostaną przyciągnięte przez jeden z wielkich obiektów kosmicznych. Jednak energii kinetycznej ruchu sond nie jesteśmy w sta­nie zamienić w jakąś użyteczną formę energii, a nawet gdybyśmy mogli, to odzyskalibyśmy za­ledwie część energii, którą zużyliśmy na wysłanie sondy w kosmos.

Podobne prace

Do góry