Презентация по теме «В поисках вечного двигателя».

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  В поисках вечного двигателя
  

• 

  2 слайд

  Что такое
  вечный двигатель?
  

• 

  3 слайд

  Вечный двигатель
  (perpetuum mobile, perpetual motion machine)
  
  – это такой воображаемый механизм, который безостановочно движет сам себя и совершает полезную работу
  

• 

  4 слайд

  Устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива
  и других энергетических ресурсов
  Машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел
  Вечный двигатель
  Первого
  рода
  Второго
  рода
  

• 

  5 слайд

  
  Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования
  следующих приёмов или 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.
  

• 

  6 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Попытки
  создать
  вечный двигатель
  

• 

  7 слайд

  Археологические изыскания выявили, что в Древней Греции идея бесконечного движения не вызывала особого интереса.
  На Востоке же идея вечного двигателя была распространена широко. Первое упоминание о вечном двигателе, сконструированным индийским математиком и астрономом Брахмагупта (Brahmagupta) относится к 624 году н.э. В своем труде «Brahmasphutasiddhanta» он описал вечный двигатель так: «Сконструировать из светлых пород дерева колесо с полыми равномерно распределенными спицами, заполнить спицы до половины ртутью и запечатать, поместить колесо на горизонтальную ось. В части спиц ртуть будет подниматься вверх, а в остальных спускаться, обеспечивая непрерывное движение».
  Лалла (Lаlla), другой индийский астроном, в 748 году написал трактат «Sisyadhivrddhida Tantra», описывающий схожий механизм, отличающийся только формой полых спиц.
  

• 

  8 слайд

  В Средние века около 1235 года архитектор Виллар де Оннекур (Villard de Honnecourt) заинтересовался идеей вечного двигателя и был озадачен неудачами своих современников. Чтобы показать их невежество, он нарисовал простую, но весьма оригинальную машину. Ее непрерывное движение обеспечивалось за счет нечетного количества подвижных увесистых молотков, прикрепленных к ободу колеса.
  Рассуждения Виллара довольно просты. Он ошибочно полагал, что всегда с одной стороны оси будут находится четыре молотка, а с другой три, создавая постоянный дисбаланс. Он не осознавал, что система в целом будет стремиться к статическому равновесию, когда с каждой стороны будут находиться по три молотка и один внизу. Поучительно, что и сегодня некоторые попадаются в эту ловушку.
  

• 

  9 слайд

  В эпоху Возрождения интерес к вечному двигателю был поистине огромен. Например, большое количество чертежей с описанием конструкции вечного двигателя было сделано архитектором Франческо ди Джорджио (Francisco di Georgio). Один из довольно неплохих вариантов мы видим на рисунке. Это гидроприводная мельница с дополнительной помпой.
  Машина использует непрерывную циркуляцию воды (рециркуляционная мельница). Поскольку извне вода не поступает, то такие механизмы иногда называют aqua morta, то есть «мертвая вода». Падающая вода запускает большое вертикальное колесо, которое посредством зубчатой передачи приводит в движение мельницу. Чтобы поднять воду вверх используются коленчатый вал и два рычага, скрепленных с осью колеса, приводящих в движение две помпы с цилиндрическими поршнями.
  Джорджио описал несколько таких конструкций, часть из которых непрактичны, хотя и при воздействии извне могут работать.
  

• 

  10 слайд

  В 1618 году
  английский физик и мистик Роберт Фладд (Robert Fludd) описал рециркуляционную мельницу, которая поднимает воду с помощью цепного насоса.
  
  Правда позже, видно поняв свою ошибку, он отказался от своего вечного двигателя, приписав его итальянским изобретателям.
  

• 

  11 слайд

  
  Попытки создания вечного двигателя предпринимались изобретателями и в последующее время.
  Во многих проектах вечные двигатели прибегают к действию силы тяжести.
  

• 

  12 слайд

  Проект 1.
  Колесо с перекатывающимися шарами
  Идея изобретателя: Колесо с перекатывающимися в нем тяжелыми шариками. При 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.
  
  Почему двигатель не работает: Хотя грузы на правой стороне всегда дальше от центра, чем грузы на левой стороне, число этих грузов меньше ровно настолько, чтобы сумма сил тяжестей грузов, умноженных на проекцию радиусов, перпендикулярную к направлению силы тяжести, справа и слева были равны
  

• 

  13 слайд

  Проект 2.
  Цепочка шаров на треугольной призме
  Идея изобретателя: Через трехгранную призму перекинута цепь из 14 одинаковых шаров. Слева четыре шара, справа — два. Остальные восемь шаров уравновешивают друг друга. Следовательно, цепь придет в вечное движение против часовой стрелки.
  
  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.
  
  Еще в начале XVII века замечательный нидерландский физик и инженер Симон Стевин (1548–1620), видимо первым в истории, сделал всё наоборот. Экспериментируя с трехгранной призмой и цепью из 14 одинаковых шаров, он предположил, что вечный двигатель вообще невозможен (это закон природы), и вывел из этого принципа закон равновесия сил на наклонной плоскости: силы тяжести, действующие на грузы, пропорциональны длинам плоскостей, на которых они лежат. Из этого принципа вырос векторный закон сложения сил и представление о том, что силы нужно описывать новым математическим объектом — вектором.
  

• 

  14 слайд

  Проект 3. «Птичка Хоттабыча»
  Идея изобретателя: Тонкая стеклянная колбочка с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В нижнюю часть игрушки налито немного эфира, а верхняя, пустая, обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят стаканчик с водой и наклоняют ее, заставляя «попить». Птичка начинает два-три раза в минуту наклоняться и окунать головку в стаканчик. Раз за разом, непрерывно, днем и ночью кланяется птичка, пока в стаканчике не кончится вода.
  
  Почему двигатель не работает: Голова и клюв птички покрыты ватой. Когда птичка «пьет воду», вата пропитывается водой. При испарении воды температура головы птички снижается. В нижнюю часть туловища птички налит эфир, над которым находятся пары эфира (воздух откачан). При охлаждении головы птички давление паров в верхней части снижается. Но давление в нижней части остается тем же. Избыточное давление паров эфира в нижней части поднимает жидкий эфир по трубочке вверх, голова птички тяжелеет и наклоняется к стакану.
  Как только жидкий эфир дотечет до конца трубочки, пары теплого эфира из нижней части попадут в верхнюю, давление паров сравняется и жидкий эфир потечет вниз, а птичка снова поднимет клюв, при этом захватив воду из стакана. Испарение воды начинается снова, голова охлаждается и всё повторяется. Если бы вода не испарялась, то птичка бы и не двигалась. Для испарения из окружающего пространства потребляется энергия (сосредоточенная в воде и окружающем воздухе).
  

• 

  15 слайд

  Проект 4.
  Цепочка поплавков
  Идея изобретателя:
  Высокая башня наполнена водой. Через шкивы, установленные вверху и внизу башни, перекинут канат с 14 полыми кубическими ящиками со стороной 1 метр. Ящики, находящиеся в воде, под действием силы Архимеда, направленной вверх, должны последовательно всплывать на поверхность жидкости, увлекая за собой всю цепь, а находящиеся слева ящики спускаются вниз под действием силы тяжести. Таким образом ящики попадают попеременно из воздуха в жидкость и наоборот.
  
  Почему двигатель не работает:
  Ящики, входящие в жидкость, встречают весьма сильное противодействие со стороны жидкости, причем работа на проталкивание их в жидкость не меньше работы, совершаемой силой Архимеда при всплывании ящиков на поверхность.
  

• 

  16 слайд

  Проект 5.
  Архимедов винт и водяное колесо
  Идея изобретателя:
  Архимедов винт, вращаясь, поднимает воду в верхний бак, откуда она вытекает из лотка струей, попадающей на лопатки водяного колеса. Водяное колесо вращает точильный камень и одновременно двигает, с помощью ряда зубчатых колес, тот самый Архимедов винт, который поднимает воду в верхний бак. Винт поворачивает колесо, а колесо — винт! Этот проект, изобретенный еще в 1575 году итальянским механиком Страдою Старшим, затем повторялся в многочисленных вариациях.
  Почему двигатель не работает:
  Большая часть проектов вечных двигателей действительно могла бы работать, если бы не существование силы трения. Если это двигатель — должны быть и движущиеся части, значит, недостаточно двигателю вращать самого себя: нужно вырабатывать еще и избыточную энергию для преодоления силы трения, которую никак не уберешь.
  

• 

  17 слайд

  Проект 6.
  Машина Орфиреуса
  Идея изобретателя:
  Некоторые изобретатели вечных двигателей были просто жуликами, ловко надувавшими легковерную публику. Одним из наиболее выдающихся «изобретателей» был некий доктор Орфиреус (настоящая фамилия — Бесслер). Основным элементом его двигателя было большое колесо, которое будто бы не только вращалось само собой, но и поднимало при этом тяжелый груз на значительную высоту.
  
  Почему двигатель не работает:
  «Вечный двигатель» оказался далеко не вечным — его приводили в действие брат Орфиреуса и служанка, дергая за искусно спрятанный шнурок.
  

• 

  18 слайд

  Проект 8.
  «Вечный водопровод»
  Идея изобретателя:
  Давление воды в большом баке должно постоянно выжимать воду по трубе в верхнюю емкость.
  
  Почему двигатель не работает:
  Автор проекта не понимал, что гидростатический парадокс в том и состоит, что уровень воды в трубе всегда остается таким же, как в баке.
  

• 

  19 слайд

  Проект 9.
  Автоматический подзавод часов
  Идея изобретателя:
  Основа устройства — ртутный барометр крупных размеров: чаша с ртутью, подвешенная в раме, и опрокинутая над ней горлышком вниз большая колба с ртутью. Сосуды укреплены подвижно один относительно другого; при увеличении атмосферного давления колба опускается и чаша поднимается, при уменьшении же давления — наоборот. Оба движения заставляют вращаться небольшое зубчатое колесо всегда в одну сторону и через систему зубчатых колес поднимают гири часов.
  
  Почему это не вечный двигатель:
  Необходимая для работы часов энергия «черпается» из окружающей среды. По сути это мало чем отличается от ветряного двигателя — разве что исключительно малой мощностью.
  

• 

  20 слайд

  Проект 10.
  Масло, поднимающееся по фитилям
  Идея изобретателя:
  Жидкость, налитая в нижний сосуд, поднимается фитилями в верхний сосуд, имеющий желоб для стока жидкости. По стоку жидкость падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Далее стекшее вниз масло снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя масла, стекающая по желобу на колесо, ни на секунду не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении.
  
  Почему двигатель не работает:
  С верхней, загнутой части фитиля жидкость стекать вниз не будет. Капиллярное притяжение, преодолев силу тяжести, подняло жидкость вверх по фитилю — но ведь та же причина удерживает жидкость в порах намокшего фитиля, не давая ей капать с него.
  

• 

  21 слайд

  Проект 11.
  Колесо с откидывающимися грузами
  Идея изобретателя:
  Идея основана на применении 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.
  

• 

  22 слайд

  Проект 12.
  Установка инженера Потапова
  Идея изобретателя:
  Гидродинамическая тепловая установка Потапова с КПД, превышающим 400%. Электродвигатель приводит в движение насос, заставляющий циркулировать воду по контуру. Контур содержит цилиндрическую колонку и батарею отопления. Окончание трубы 3 можно подключить к колонке двумя способами: 1) к центру колонки; 2) по касательной к окружности, образующей стенку цилиндрической колонки. При подключении по способу 1 количество тепла, отдаваемое воде, равно (с учетом потерь) количеству тепла, излучаемому батареей в окружающее пространство. Но как только происходит подключение трубы по способу 2, количество излучаемого батареей тепла увеличивается в 4 раза! Измерения, проведенные нашими и зарубежными специалистами, показали, что при подводе 1 кВт к электродвигателю батарея дает столько тепла, сколько должно было бы получаться при затрате 4 кВт. При подключении трубы по способу 2 вода в колонке получает вращательное движение, и именно этот процесс приводит к увеличению количества отдаваемого батареей тепла.
  
  Почему двигатель не работает:
  Описанная установка действительно была собрана в НПО «Энергия» и, по утверждению авторов, работала. Изобретатели не ставили под сомнение правильность закона сохранения энергии, но утверждали, что двигатель черпает энергию из «физического вакуума». Что невозможно, т. к. физический вакуум имеет самый низкий из возможных уровней энергии и черпать из него энергию нельзя.
  
  Наиболее вероятным представляется более прозаическое объяснение: имеет место неравномерный нагрев жидкости по сечению трубы и из-за этого возникают ошибки в измерении температуры. Не исключено также, что энергия помимо воли изобретателей «закачивается» в установку из электрической цепи.
  

• 

  23 слайд

  Часы, не требующие завода, которые 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.
  Вечный двигатель в часах
  

• 

  24 слайд

  Идея изобретателя: 
  Вечное движение Луны вокруг Земли и планет вокруг Солнца
  
  Почему двигатель не работает: 
  Здесь налицо смешение понятий: «вечный двигатель» и «вечное движение».
  Полная (потенциальная и кинетическая) энергия Солнечной системы есть величина постоянная, и если мы захотим за ее счет совершить работу (что, в принципе, не исключено), то эта энергия будет уменьшаться. Но вот «бесплатной» работы мы всё равно не получим.
  
  
  
  Проект 13.
  Вселенная
  

• 

  25 слайд

  
  Планеты миллиардами лет вращаются вокруг Солнца, являясь примером вечного движения. 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.
  

• 

  26 слайд

  Неправильное понимание физических законов, действующих в каждой конкретной конструкции, а также общности закона сохранения энергии и приводило в конечном счёте к краху самой идеи вечного двигателя.
  Вывод
  

• 

  27 слайд

  Команда «ИСКОРКА»
  1.Ребикова Валентина
  2.Гейдман Сергей
  3.Снопко Ефим
  4.Фарзутдинов Тагир