НТБУ: Научно-техническая библиотека универсальная НТБУ: Научно-техническая библиотека универсальная
Научно-техническая библиотека универсальная
ntbu.ru: НТБУ
Начало сайта / Разное
Начало сайта / Разное

Теория относительности

Человек и общество

Литературное творчество ученых

Образование

Углубить познание мира

Валерий Пронота

О возможности моделирования вечного движения

В начале 90-х годов на выставке технического творчества молодёжи моё внимание привлёк плакат с надписью «Гравитационный двигатель». Я остановился, разглядывая рисунок. Подошёл организатор выставки, поговорили с ним о вечном двигателе, после чего он попросил меня убедить автора снять плакат. «А не то будешь разрабатывать документацию», – пошутил он и пошёл за автором. Было понятно, ссылкой на закон сохранения энергии не отделаться, речь шла о строительстве метафизических лабораторий, крякушек для разгона облаков и других «новациях». Карандаша не было, пришлось доказывать «на пальцах», автор понял и снял плакат.

А я подумал, интересная вещь получается: окружающий нас мир находится в вечном движении, но мы не допускаем мысли о моделировании вечного движения. Наверное, поэтому не теряют актуальности слова Гёте: «Теория мой друг суха, но вечно зелено древо жизни».

Природа пользуется малым, а мы под словами «вечный двигатель» подразумеваем получение энергии для использования в различных целях.

В статье «О существовании инерциоида, вечного двигателя и асимметрии» показан расчёт ротора использующего силу тяготения для получения вращения. Ротор представляет собой вал с секциями дисков, на которых установлены направляющие для качения шариков. Построение направляющей показано на рис. 3. Секция состоит из 4-х дисков с 36-ю направляющими. Для усреднения выделенного момента силы устанавливается 10 секций.

Ёмкости с водородом подобраны из условия исключения давления на подшипники. Трение о воздух при низкой скорости вращения практически отсутствует. То есть устройство будет реагировать на незначительный вращающий момент.

При вращении цилиндрической поверхности радиуса Rц находящийся на ней стальной шарик (в состоянии покоя относительно поверхности) отклонится на угол трения, далее скатится в положение близкое к номинальному и зацепившись за шероховатость начнёт отклоняться до угла трения. Если угол трения φ принять равным 1,5 градуса, максимальное отклонение составит Rц·sin φ, а максимальный противодействующий момент трения 8 P·n мм. Что в 80 раз превышает полученный расчётом усреднённый момент силы (0,1 P·n мм). То есть ротор будет неподвижен. Но если направляющие с шариками заменить пузырьковыми колбами (с максимальным отклонением пузырька от номинального положения не более 30 секунд), потери снизятся в 180 раз. Что позволяет говорить о принципиальной возможности получения модели вечного движения.

При этом в расчёт принимается вес жидкости, вытесненный пузырьком, и для получения указанного момента силы количество колб необходимо увеличить в 8 раз. Соответственно расположение пузырьков будет повёрнуто на 180 градусов относительно расположения шариков.

На рис. 4 показано расположение шариков одной секции в начальном положении. Расчёт выполнен по часовой стрелке. В результате установлено наличие момента действующего против часовой стрелки. Поэтому последовательность перемещения грузиков описана для вращения против часовой стрелки.

Расчёт выполнен с достаточной точностью, чтобы принять решение. Для изготовления ротора потребуется около 3000 пузырьковых колб высокой чувствительности. И если расчётным путём удастся увеличить выделение момента силы в десять – двадцать раз, без колб не обойтись.

О чувствительности природы можно судить по следующему факту. В раковинах установленных противоположно в нескольких метрах от экватора, воронки при сливе воды вращаются в разные стороны.

О возможности использования ротора для получения энергии. При вращении ротора, в точках 0 и 180 градусов вертикальная скорость отсутствует. В точках 90 и 270 градусов вертикальная скорость равна линейной скорости, то есть по вертикали будет иметься ускорение, которое сложится с ускорением силы тяжести. В результате чего будет изменяться давление пузырька на колбу, кроме того при вращении будет возникать центробежная сила и пузырёк будет смещаться. Всё это не позволит ротору набирать обороты, и он будет очень медленно вращаться, точнее самонеуравновешиваться или обладать асимметрией.

Поэтому рассчитывать на практическое применение ротора как «вечного двигателя» не приходится, а признание существования самонеуравновешенности – вопрос любознательности и времени.

О продолжениии поиска инерциоида

В середине прошлого века активизировались работы по поиску новых способов движения, в том числе и по реактивному движению без отбрасывания массы (безопорному движению). Поиск результатов не дал, работы свернули. И сейчас при упоминании инерциоида, некоторые вспоминают, как один барон вытянул себя за волосы из болота, другие – как школьник, опираясь на дно лодки и толкая носовую часть, плывёт по озеру. Но, запнувшись и восстановив равновесие, мы иногда приходим к выводу о существовании безопорных сил.

Чтобы разобраться в безопорном движении представим себе цепную передачу с одинаковыми звёздочками по горизонтали, на звене цепи которой закреплён Г-образный держатель с грузиком массой m. Если длина плеча держателя равна радиусу делительной окружности R, то грузик, достигнув центра вращения, остановится, а опора держателя обежит шкив за время Δt, равное половине периода обращения T, после чего грузик начнёт двигаться в обратном направлении к центру вращения второй звёздочки. То есть грузик будет двигаться возвратно-поступательно с остановками в центрах окружностей.

Если на половине прямолинейного пути грузик переместить к опоре держателя, то часть пути грузик будет двигаться по окружности радиуса R левой звёздочки и далее возвратно- поступательно. При обегании грузиком левой звёздочки, по оси установки звёздочек, появляется сила Fл, среднее значение которой равно сумме центробежных сил в расчётных точках делённое на количество расчётных точек:

\[{F_{\rm{л}}} = \frac{{\sum \sin \alpha }}{n} \cdot \frac{{m{v^2}}}{R},\]

где: α – угол положения расчётной точки, n – количество расчётных точек, v – линейная скорость цепи, равная 2πR / T = πR / Δt. Далее грузик переходит на осевую линию, останавливается и возвращается с появлением импульса силы Fп Δt = m Δv, где: Δv – векторная разность равная 2v.

Чтобы сравнить силы, умножим левую и правую части уравнения центробежных сил на Δt. Заменим v на πR / Δt, сократим одинаковые величины и сравним результаты:

\[{F_{\rm{л}}}\Delta t = \frac{{\sum \sin \alpha }}{n} \cdot \frac{{m{\pi ^2}{R^2}\Delta t}}{{R\Delta {t^2}}} = \frac{{\sum \sin \alpha }}{n} \cdot \pi = 0,636157 \cdot \pi = 1,99999,\]

где число 0,636157 получено расчётом через 0,5 градуса (n = 360).

\[{F_{\rm{п}}}\Delta t = m\Delta v = m \cdot 2v = \frac{{m \cdot 2\pi R}}{{\Delta t}} = 2.\]

То есть практически имеем равенство импульсов сил.

Исключив прямолинейный участок (перемещение грузиков в центр и возврат осуществляются по вертикальной оси) получим аналогичный результат. То есть вне зависимости от кривизны траектории, импульс силы будет зависеть только от массы и скорости, при условии равенства начальной и конечной скоростей.

Вышесказанное означает невозможность получения безопорной силы за счёт применения замкнутых траекторий при условии постоянства массы тела. При этом предполагается, что материальная точка не делится и не изменяет формы.

По этой причине большинство моделей инерциоидов не показали тяги.

Инерциоид Толчина, работающий на принципе разгона и торможения ротора, также не показал тяги, поскольку импульсы момента силы при разгоне и торможении равны.

Тележка с вращающейся пушкой, очевидно, не привлекла внимания, поскольку реактивную силу выгоднее использовать по прямому назначению.

Движение по поверхности тележек с различными инерциоидами, по всей видимости, объясняется вибрациями корпуса и нелинейным сопротивлением движению.

За пределами указанного рассуждения остаётся следующее:

Движение с изменением формы тела

Представим себе ротор с кольцевыми держателями грузиков. Если грузики установить вдоль оси друг за другом (имитируя массу тела в одной точке), то будет дисбаланс. Если грузики разнести в стороны на 90 градусов, будет сбалансированное состояние. Если в точке 0 градусов грузики устанавливать в одну точку, а через 180 градусов грузики разносить на 90 градусов, появится возможность получения безопорной силы.

При разносе грузиков на 10 градусов можно будет выделить до 3-х процентов от полной суммы проекций центробежных сил.

Движение грузиков змейкой

Представим себе ряд шкивов, по которым двигается лента, на которой закреплён грузик в форме гантели (держатель толщиной с ленту, грузики нависают над шкивами).

На входе в змейку грузик двигается перпендикулярно оси установки шкивов. После пересечения оси шкивов грузик стремится двигаться прямолинейно, но прижимаемый лентой к шкиву, растягивает ленту. В результате чего возникает центробежная сила и увеличивается радиус вращения грузика. Увеличение радиуса вращения потребует импульса момента силы, что в свою очередь приведёт к возникновению противоположного импульса на оси шкива, действующего на корпус устройства.

Возникнув, центробежная сила будет действовать до 180 градусов включительно. Пройдя точку перехода, грузик стремится двигаться прямолинейно, но силы упругости возвращают грузик в исходное положение на радиус вращения второго шкива, и далее включаются силы упругости. То есть переходной процесс при переходе со шкива на шкив будет более длительным, с выделением импульса силы упругости. Достигнув края змейки, грузик сойдёт со шкива, при этом выделится импульс силы упругости.

Из рассмотрения действия сил на полуокружности, видно, что на выходе полуокружностей выделение сил будет больше чем на входе, поэтому имеет смысл проводить эксперименты, изменяя весовые соотношения, длительность перехода и скорость вращения.

Изменение количества грузиков на полуокружности

Если ленту с грузиками провести по хордам от грузика к грузику, получим снижение количества грузиков, одновременно находящихся на шкиве.

Гашение импульсов силы

Если грузики установить на расстоянии в два раза большим чем длина обхвата шкива, то установив три шкива на гасящей платформе можно. смещением начала обегания одного из шкивов, добиться взаимного гашения импульсов.

Выбрасывание грузиков без отдачи

Устройство напоминает вращающуюся насадку для полива огородов. Грузики через полый вал распределяются в диаметральный канал. Если вращать вал и синхронно выпускать грузики (уменьшая и восстанавливая массу), то вал будет вращаться с переменной скоростью, а грузики, двигаясь по касательной ударяться в противоположные стенки.

Если грузики выпускать попеременно в одном направлении, а движение грузика на выходе организовать по криволинейной траектории, которая позволит плавно снижать давление на обод синхронно с выходом грузика на замену, получим сохранение балансировки вплоть до отделения грузика. То есть ротор будет вращаться с постоянной скоростью и без вибраций. Грузик, ударившись о приёмное устройство, возвращается в ротор.

Для вышеописанных экспериментов обязательным условием является установка второго устройства противоположного направления вращения с целью гашения не используемых сил.

Приведённые примеры означают возможность продолжения поиска инерциоида. Необходимы эксперименты.

О числе пи

Выше дано сравнение импульсов сил: Fлt = 1,99999, Fпt = 2. Различие в результатах вычислений, по всей видимости, объясняется большим шагом расчёта и погрешностью калькулятора. Если считать, что должно быть равенство импульсов сил, то выражение для расчёта числа π будет иметь вид

\[\pi = \frac{{2n}}{{\sum \sin \alpha }},\]

где: α – угол положения расчётной точки на полуокружности, n – количество расчётных точек.

Указанное выражение позволяет заменить число π при различных расчётах. Чтобы убедиться в этом, необходимо провести ряд расчётов.

Почему погода не нормальная

В последние десятилетия погода нас не радует своими рекордами: тепло, холод, град, оттепели, заморозки, смерчи и атмосферное давление. Всплеск рекордов даёт повод для обсуждения вопросов о глобальном потеплении, воздействии электромагнитным излучением на ионосферу и так далее до «нагрешили». В том, что наши возможности влиять на климат возрастают сомневаться не приходится: построили канал – получили пустыню, слили в реку горячую воду от электростанции – получили смог над городом, увеличили промышленный потенциал – получили изменение микроклимата в мегаполисах и теплоэнергетических комплексах. Что ещё?

Понаблюдаем за соревнованиями авиамоделистов. Вот одна из моделей прошла мимо восходящего потока и начала снижаться. Бегущий за ней спортсмен снимает майку и начинает ею размахивать, пытаясь оторвать от земли восходящий поток. Если ему удаётся «вымахать поток», максимальный результат обеспечен.

Понаблюдаем за асфальтированной дорогой. В жаркий день градиент температуры достигает десяти градусов на метр и восходящие от неё потоки захватывают не прогревшийся воздух по сторонам дороги. Если по дороге двигается автомобиль, то он срывает даже недостаточно прогретый воздух. Оценить действие автомобиля можно по следующему примеру: за одну минуту авиамоделист «вымахивает поток» который на высоте 50 метров образует каплю диаметром до 20 метров. Не обладая достаточной энергией, сорванный поток не достигает высоты нормального потокообразования.

Таким образом дороги, мосты, крыши домов, трубы котельных и тому подобные сооружения создают условия для ненормального потокообразования, в результате перегревается нижний слой атмосферы и увеличивается разность температур с верхними слоями атмосферы. На что и реагирует природа.

Чтобы убедиться в этом, надо поставить чайник на огонь и Г-образной проволочкой срывать со дна зарождающиеся пузырьки. Характер закипания чайника изменится.

О масштабе нашего воздействия можно судить по фотографиям, сделанным ночью из космоса. Отдельные участки земли наполовину освещены, что означает наличие различных сооружений.

О прогнозе землетрясений

Известно, что:

Попробуем разобраться, почему учёная смогла предсказать дату и время нескольких землетрясений. По всей видимости, имелась следующая картина. Напряжение в земной коре возрастало постепенно. Спокойному протеканию процесса способствовали периодические плавные воздействия Луны. Но по мере приближения к предельному состоянию небольшого воздействия Меркурия оказывалось достаточно для смещения начала землетрясения. В случае прохождения оси тяготения «Земля – Меркурий – Солнце» по району созревающего землетрясения ранее указанного срока землетрясение не происходило. По этой причине очевидно и была низкая вероятность прогнозов.

Вместе с тем возникает вопрос. Когда напряжение в земной коре подходит к предельному состоянию, то должен быть небольшой период увеличения шумов или микроземлетрясений. Если учесть, что подготовка землетрясения осуществляется 100...150 лет, «небольшого периода» может оказаться достаточным для оценки степени готовности землетрясения по отклику при прохождении оси тяготения по участку земли при парадах планет. При этом предпочтительно контролировать не только изменение микроземлетрясений, но и изменение шумов.

Чтобы убедиться в этом, необходимо провести анализ результатов наблюдений.

 

Дата публикации:

26 августа 2016 года

Электронная версия:

© НТБУ. Разное, 1999