Вечный двигатель

Формирование навыков по изучению физических понятий в этой теме.

ответственности за выполнение коллективной работы.

расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к физике.

интересна и познавательна с точки зрения истории развития науки и

технологий. Ведь в поисках вечного двигателя ученые смогли лучше понять основные физические принципы. Более того, изобретатели вечного двигателя являются яркими примерами для изучения некоторых аспектов человеческой психологии: изобретательности, настойчивости, оптимизма и фанатизма.

Ход урока:

на механических, химических, электрических или иных физических процессах. Будучи запущенным,

единожды, он сможет работать вечно и остановится только при воздействии на него извне.

и даже в более поздние времена включали в себя рычаги,

которые закреплялись по окружности колеса, вращавшегося вокруг горизонтальной оси.

В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия.

их комбинаций
Подъём воды с помощью архимедова винта;
Подъём воды с

помощью капилляров;
Использование колеса с неуравновешивающимися грузами;
Природные магниты;
Электромагнетизм;
Пар или сжатый воздух.

в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты,

переданного системе и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. (Первое начало термодинамики)

Является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

«Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара»
(Второе начало
термодинамики )

Ошибки «вечных» двигателей

Вечные двигатели первого рода не

извлекают энергию из окружающей среды (например, тепло), при этом физическое и химическое состояние его частей также остается неизменным. Машины такого рода не могут существовать исходя из первого закона термодинамики.

Вечные двигатели второго рода извлекают тепло из окружающей среды и превращают его в энергию механического движения. Такие устройства не могут существовать исходя из второго закона термодинамики.

причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. К

самым ранним сведениям о перпетуум мобиле относится, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары. Так, Бхаскара описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

небольшими косо закрепленными сосудами, частично наполненными ртутью.

удельных весов воды и ртути.
Вариант перпетуум мобиле восточного происхождения.

сочлененными рычагами представляет собой типичный элемент вечных двигателей, которые впоследствии

на основе этого арабского проекта предлагались во множестве различных вариантов.

считается средневековый французский архитектор Вийяр д'Оннекур родом из Пикардии. Его

модель вечного двигателя- гидравлическая пила с автоматической подачей древесины. Вийяр исходил из эффекта действия силы тяжести, под влиянием которой откидывались противовесы.

Джон Вилкенс создал свой вечный двигатель . Его проект назвали

«Магнит и желоба»

два наклонных желоба, один под другим, причем верхний желоб имеет

небольшое отверстие в своей верхней части, а нижний на конце изогнут. Если на верхний желоб положить небольшой железный шарик, то вследствие притяжения магнитом он покатится вверх, однако, дойдя до отверстия, провалится в нижний желоб, скатится по нему, поднимется по конечному закруглению и вновь попадет на верхний желоб. Таким образом, шарик будет бегать непрерывно, осуществляя тем самым вечное движение.

действовал на металлический шарик только во время его подъема на

подставку по верхнему желобу. Но вниз шарик скатывается замедленно под действием двух сил: тяжести и магнитного притяжения. Поэтому к концу спуска он не приобретет скорость, необходимую для поднятия по закруглению нижнего желоба и начала нового цикла.

многих проектах вечные двигатели прибегают к действию силы тяжести.

любом положении колеса грузы на правой его стороне будут находиться

дальше от центра, чем грузы на левой половине. Поэтому правая половина должна всегда перетягивать левую и заставлять колесо вращаться. Значит, колесо должно вращаться вечно.

Колесо с перекатывающимися шарами

Почему двигатель не работает: Двигатель не будет работать потому, что такие механизмы могут совершать работу лишь за счет первоначального запаса энергии, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, вечный двигатель остановится.

шаров. Слева четыре шара, справа — два. Остальные восемь шаров уравновешивают

друг друга. Следовательно, цепь придет в вечное движение против часовой стрелки.

Цепочка шаров на треугольной призме

Почему двигатель не работает: Грузы приводит в движение только составляющая силы тяжести, параллельная наклонной поверхности. На более длинной поверхности больше грузов, но и угол наклона поверхности пропорционально меньше. Поэтому сила тяжести грузов справа, умноженная на синус угла, равна силе тяжести грузов слева, умноженной на синус другого угла.

колеса с неуравновешенными грузами. К краям колеса прикреплены откидные палочки

с грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой стороне будут откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина, следовательно, должна перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит, колесо будет вращаться вечно, по крайней мере, до тех пор, пока не перетрется ось.

Почему двигатель не работает: Грузы на правой стороне всегда дальше от центра, однако неизбежно такое положение колеса, при котором число этих грузов меньше, чем на левой. Тогда система уравновешивается — следовательно, колесо не будет вращаться, а, сделав несколько качаний, остановится.

иронии судьбы сегодня выпускаются именно во Франции. Источником энергии служат

колебания температуры воздуха и атмосферного давления в течение дня. Специальная герметическая емкость в зависимости от изменения среды слегка "дышит". Эти движения передаются на ходовую пружину, подзаводя ее. Механизм продуман так тонко, что изменение температуры всего на один градус обеспечивает ход часов в течение двух последующих суток.

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания, тем самым притормозила технический прогресс, надолго задержав появление целого класса удивительных механизмов и технологий. Лишь немногие разработки сумели пробить себе дорогу сквозь этот заслон.

Вечный двигатель в часах

Это было подмечено еще очень давно. Естественно, ученые хотели повторить

эту картину в уменьшенном масштабе, пытаясь создать идеальную модель вечного двигателя. Несмотря на то, что в 19 веке была доказана принципиальная неосуществимость вечного двигателя, ученые создавали тысячи изобретений, но так и не смогли воплотить мечту в реальность.

XVI
в) XVII

интерференция звука
в) использование колеса с неуравновешивающимися грузами

окружающей среды, состояние двигателя остается неизменным
б) извлекают тепло из окружающей

среды и превращают его в энергию механического движения
в) основаны на выполнении второго закона термодинамики

на тело, погруженное в газ, действует выталкивающая сила, зависящая от

объема тела и плотности газа
в) теплота, сообщенная газу идет на изменение его внутренней энергии и на работу, совершаемую газом против внешних сил

мобиле
в) «Птичка Хоттабыча»

перекатывающимися шарами»?
а) механизм совершает работу за счет первоначального запаса энергии,

сообщенного им при пуске
б) система грузов уравновешивается
в) работа двигателя противоречит второму закону термодинамики

древесины:
а) Эжен Эммануэль
б) Виолле-ле- Дюк
в) Вийяр д`Оннекур

Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
Михал

С. Вечный двигатель вчера и сегодня. М.: Мир, 1984.
Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.