Яков Перельман - Вечные двигатели. Почему они невозможны

Что же произойдет с цепью в действительности?

Ведра на концах коромысла АВ , достигая попеременно дна верхнего бассейна, автоматически наполняются водой; опустившись же до уровня нижнего бассейна, они задевают за шесты С и D и опоражниваются. Этим поддерживается качание коромысла.

Вода, выливающаяся из ведер, возвращается в верхний бассейн насосами E и F , которые приводятся в действие качанием коромысла. По мнению изобретателя, такая установка должна работать безостановочно и может служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же в действительности произошло бы с подобной установкой?

В стенке сосуда с жидкостью вставлено на оси колесо так, что жидкость не может просачиваться между колесом и стенкой. Часть колеса, находящаяся в жидкости, должна быть, по закону Архимеда, легче той части, которая находится вне сосуда.

Изобретатель полагает, что так как наружная половина колеса при всех его положениях будет тяжелее, чем погруженная, то колесо должно находиться в непрерывном вращении и может служить неисчерпаемым источником энергий.

Что же в действительности произойдет с этим колесом?

Этот проект «вечного двигателя» состоит в том, что вода или масло, налитые в нижний сосуд, поднимаются по фитилям сначала в средний, а затем в верхний сосуд. Вытекающая из верхнего сосуда струя жидкости приводит в движение турбинку и попадает в нижний сосуд, откуда вновь поднимается по фитилям в верхний.

По мнению изобретателя, турбинка должна работать безостановочно и может служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же происходило бы на самом деле в таком приборе?

Сущность этого проекта состоит в том, что жидкость, вытекая по трубе b из плотно закрытого сосуда А , создает над собою в Р разрежение воздуха. Вследствие этого жидкость из части с трубы будет засасываться по трубе dd в пространство Р над жидкостью и пополнять ее убыль.

По мнению изобретателя, такое движение жидкости должно происходить непрерывно и может поддерживать вечное вращение вертушки В , создавая неисчерпаемый источник энергии.

Что же происходило бы на самом деле в таком приборе?

Мотоциклет, работающий сжатым воздухом, устроен так, что вращение его колёса приводит в действие насос, нагнетающий воздух в резервуар пневматического двигателя.

По мысли изобретателя, нагнетаемый насосом воздух должен заставлять работать двигатель мотоциклета, который таким образом будет находиться в безостановочном движении.

Что же происходило бы с таким мотоциклетом в действительности?

Изобретатель предлагает соединить динамомашину с электромотором так, чтобы ток динамомашины приводил в действие электромотор, а последний, посредством ременного привода, заставлял работать динамомашину.

По убеждению изобретателя, обе машины, соединенные таким образом, должны действовать безостановочно, являясь неисчерпаемым источником энергии.

Что же произойдет с ними в действительности?

В левой стороне колеса грузы действительно расположены дальше от оси вращения, чем в правой, — но одного этого еще не достаточно, чтобы обусловить вращение влево. Как было указано на стр. 6, для непрерывного вращения колеса влево необходимо, чтобы сумма моментов сил, стремящихся повернуть колесо в левую сторону, была — при любом положении колеса — больше суммы моментов, стремящихся повернуть его в обратную сторону. Между тем, неизбежно должно быть такое положение колеса, при котором обе суммы равны. Поэтому колесо будет только качаться около указанного положения равновесия, уменьшая вследствие трения размахи своих колебаний, пока, наконец, не остановится.

С этим колесом произойдет то же, что и с предыдущим, и по той же самой причине: сделав несколько качаний около положения равновесия, оно остановится.

Скользя по наклонной плоскости, шары тянут цепь не полным своим весом, а лишь частью его, которая тем больше, чем круче наклон. Можно доказать разложением сил, что тяга четырех шаров на полого наклоненной плоскости уравновешивается тягой двух шаров, увлекающих цепь под более крутым наклоном. (Относящееся сюда разложение сил можно найти в школьных учебниках физики).

Цепь останется неподвижной. Причина та же, что и в предыдущем случае: наклонно расположенная часть цепи тянет не полным своим весом.

В этой установке энергия падения ведра воды должна поднимать на ту же высоту равное количество воды. Это было бы возможно лишь при полном отсутствии трения. При наличии же трения машина работать не будет. Но если бы даже возможно было полностью устранить трение, подобная машина не производила бы никакой добавочной работы, т. е. не была бы вечным двигателем.

Найдем, где находится точка приложения равнодействующей всех сил давления жидкости на погруженную часть колеса. Каждая из этих сил (см. чертеж) направлена к оси колеса; следовательно, их равнодействующая приложена к точке их пересечения, т. е. к оси колеса. А такая сила привести колесо в движение не может. Оно останется неподвижным.

Несостоятельность этого проекта станет ясна, если вместо фитилей представить себе ряд загнутых тонких (так наз. капиллярных) трубок. Смачивающая жидкость может заполнить оба колена такой трубки, но не будет вытекать из отверстия короткого колена: сила, способная поднять и удержать столб жидкости в длинном колене трубки, достаточна для удержания жидкости в коротком колене и будет препятствовать ее вытеканию. Фитиль можно рассматривать как пучок капиллярных трубок; поэтому сейчас сказанное применимо и к фитилям. Ни одна капля жидкости не упадет с фитилей в верхние сосуды, и следовательно, турбинка будет бездействовать.