В.Л. Кирпичёв - Беседы о механике (1950) (1124000), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Во что она превратилась? Какая энергия получилась из этой работы? Мы не замечаем появления скорости, следовательно, нет кинетической энергии. Затем час~и нашей системы, состоящей из столика и санок, под конец опыта пришли в то же взаимное расположение, в котором онн находились в начале; следовательно, работа внутренних сил равна нулю, н потенциальная энергия не изменилась. Итак, работа наших рук истратилась, а взамен ее мы не замечаем ни появления эквивалентного количества кинетической энергии, ни получения потенциальной энергии; работа напп1х рук рассеялась, исчезла без остатка и без следа. Самое простое истолкование этого противоречия заключается во введении силы трения, Между салазками и столиком действует сила трения, которая всегда противоположна движению, а потому дает отрицательную работу; эта отрицательная работа и поглотала отчасти движущую работу, произведенную нашими руками.
Кроме того„ прн трении получается нагреванпе [трущихся тел, возникает некоторое количество тепловой энергии, в которую и перешла часть работы, произведенной руками. Следовательно, рассеяние энергии было только кажущееся, и явления трения не противоречат закону сохранения энергии. Кажущееся рассеяние энергии вследствие трения и появление взамен того теплоты часто происходят в грандиозных размерах. Вода наших рек при течении их от истока к устью опускается со значительной высоты, а ее скорость и кинетическая энергия при этом не только не увеличиваются, а даже обыкновенно уменьшаются.
Огромное количество энергии, измеряемое произведением веса текун!ей воды на высоту ее падения, нстрачивается на трение (трение воды о русло„ трение струй воды между собою при водоворотах, ударах воды и т. д.) и преобразовывается в тепло. 286 закон сохгхнзння эмеггии На фабриках и заводах значительная часть энергии, которую доставляет двигатель (паровой или водяной), тратится на трение. Очень поучительно подумать о такой трате и подсчитать ее. Например, крупная бумагопрядильня требует для своего движения паровую машину мощностью в тысячу и более лошадиных снл, Следовательно, она расходует громадное количество энергии. Но во что превращается эта энергияу Что мы получаем взамен? Результат работы бумагопрядильни заключается в том, что хлопчатая бумага, вата, превращается в пряжу, в нитки, т.
е. получается новое расположение частиц хлопка одних относительно других. Этому новому расположению отвечает увеличение потенциальной энергии, но оно так незначительно по сравнению с истраченной энергией, что эту потенциальную энергию почти не стоит принимать в расчет. Почти зся работа громадного двигатели прядильни тратится на трение приводов и машин, т. е. преобразовывается в теплоту. Количество выделяющейся при этом теплоты настолько велико, что бумагопрядильню не нужно отапливать даже при таких сильных морозах, которые бывают в Ленинграде и Москве.
Летом теплота, выделяющаяся от трения, производит в бумагопрядильне трудно выносимую духоту, против которой борются усиленной вентиляцией. ПЯТНАДЦАТАЯ БЕСЕЛА ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 127. Исторические сведения. С законом живых сил и началом сохранения энергии тесно связан вопрос о вечном двигателе («регретпиш шоЬИе»), т.
е. об устройстве такой машины, которая, будучи раз приведена в движение, затем будет непрерывно двигаться сама и никогда не остановится. Мало того, желают еще, чтобы машина при своем движении постоянно производила некоторую полезную работу в молола зерно или поднимала воду и т. д., не требуя для преодоления таких сопротивлений никакой посторонней движущей силы, не вызывая ни расхода топлива, ни действия ветра или текущей воды, а черпая энергию из самой себя, из взаимного действия своих частей.
Это в машина, которая должна давать работу даров, без всякого расхода. История исканий вечного двигателя в высшей степени интересна для механики, потому что она тесно переплетена с историей установления основных законов динамики. Но в ней заключается еще особый общий интерес, так как мы имеем в ней поучительный образец человеческих исканий, стремлений и, в особенности, заблуждений, через которые приходится проходить человечеству по пути к истине. Мы не находим в классической древности попыток придумать машину, которая дала бы даровую работу, да и трудно ожидать, чтобы в то время стали заниматься таким вопросом. У греков и римлян промышленность была слабо развига, а многочисленный класс рабов давал работу почти даровую, так что не было цели искать еще новый источник дешевой энергии.
Нужно полагать, что прежде всего начали думать о вечном движении философы и ученые, и только 288 Вечный дВиГАтель впоследствии поншглись изобретатели, имевшие в виду практические цели. Одно из ранних упоминаний о вечном двигателе относится к половине Х!11 столетия, а именно, к 1269 г. Это год, когда была написана знаменитая в свое время рукопись Пьера-де-Марнкур о магнитах. В ией автор, изложив законы магнитных явлений, пытается с помощью магнитов получить регре1пшп шоЫ!е ').
Уже Леонардо-да-Винчи (1452 — 1519) доказывает невозможность вечного дннження. За Леонардо повторяет то же доказательство Кардано (1501 — 1578): ои указывает, что нельзя устроить часы, которые заводятся сами собою и сами поднимают вверх гири, движущие механизм' ), а в конце Хт! столетия некий Эдмунд Джентилл утверждает, что он изобрел вечный двигатель, имеющий силу, достаточную, чтобы двигать мельницу ').
Следующие затем два столетия ХЧ!! и ХЛ!! очень богаты изобретениями, претендующими быть регребзшп пюЫ. 1е. И в Х1Х столетии число предложений этого рода не умень. шается. Изобретения эти редко прнводились в исполнение; чаще всего все кончалось на бумаге; составлялся рисунок машины, описание ее, а во множестве случаев нет даже и этого, и все ограничивается торжественным уверением, что великая задача решена и вечное движение найдено. Обыкновенно изобретатели пе могли получить достаточного количества денег для приготонления своей машины. Но было несколько случаев исполнения проектов регреМшп пюЫ!е в больших размерах, и сохраннлнсь отзывы современ- т] Впоследствии вта рукопись была напечатана, и есть новейшие перепечатан ее.
См. 1т ни ею, 1.ев ог!ЕВ1ев бе !а Вга!!оне, т.1„стр,бт, а! См. в той же книге Дюгеиа, гл. 1У. а! В книге 11!Гс(са Непгу, Регрегииш шоЫ1е ог Яеагси 1ог ЯеИипоите, «Рогтег», 1861, содержится масса данных но истории етого вопроса, собрание патентов, описание машин, отзывы современников, мнения ученых. Все собрано с большим труполюбием и возможной полнотой и п1елставляег очень ценный материал, хотя совершеапо сырой, не привеленный в систему и необработанный. Автор даже не решил сам лла себя вопрос о возможности нли неисполнимости задачи, составляющей предмет его книги. Он стоит на распутье, прислушиваясь к мнениям лиц, считающих вечный двигатель ва химеру, но симпатии его и надежды, очевидно, на стороне противоположного мнении. 289 ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ников, видевших эти машины. Самый заметный случай этого рода, получивший широкую известность, представляет колесо, изобретенное Орфиреусом в 1 71 2 г. и представленное им ландграфу Гессен-Кассельскому в 1717 г.
Огромное колесо, которое Орфиреус изготовил для ландграфа (12 футов диаметром, могло поднимать груз в 70 фунтов на значительную высоту), было помещено в особой комнате; вход в нее был заперт и запечатан печатью ландграфа. Через два месяца открыли это помещение, и оказалось, что колесо попрежнему вертелось.
Известие об этом факте быстро распространилось по всей Европе и вызвало сенсацию как в среде правителей того времени, так и среди ученых. Появившееся в немецких газетах печатное сообнцение об изобретении Орфиреуса попалось на глаза Петру Первому, который сильно заинтересовался им; это сообщение послужило для Петра первым поводом к начатию переговоров с знаменитым немецким философом Вольфом об основании Академии наук.
аПетр приглашал Вольфа приехать на каких угодно условиях в Петербург, только бы ои согласился усовершенствовать изобретение Орфиреуса» '). Из числа тогдашних ученых особенное внимание на этот прибор обратил известный физик, лейденский профессор Граве. занда). До нас дошло письмо Гравезанда к Ньютону, в котором голландский ученый сообщает результаты своего осмотра колеса Орфиреуса. Оказывается, что Гравезанд считал задачу о построении вечного двигателя возможной; внутреннее устройство колеса Орфиреуса он не мог осмотреть, так как оно было тщательно закрыто, но, тем не менее, Гравезанл дает довольно благоприятный отзыв н склонен думать, что Орфиреусу удалось построить машину, имеющую вечное движение.
Конец всего этого дела, вызвавшего такие неумеренные надежды, был очень печален для Орфиреуса. Обидевшись на то, что лаидграф не дал ему обещанной крупной денежной награды (около 200000 рублей) и что, не соблюдая обещан- т) Милюков Н., Очерки во истории русской культуры, П, 288. '») Прибор его, служаший для демонстрации явлений удара упругвх шаров, до снх пор фигурирует в каждом физическом кабинете. Известен также и да сих пор не потерял значения способ Гравезанда определять величины коэффициентов упругости. 19 в, л.
Кирпич»в 290 ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ного секрета, показали его изобретение «ученому» Гравезанду, Орфиреус разломал свое колесо «на атомы», как выражается один писатель. Такой конец должен убедить нас в том, что Орфиреус был обманщик, испугавшийся, что при исследовании учеными его обман сейчас же будет обнаружен. Вще раньше Орфиреуса (около 1649 г.) знаменитый маркиз Уорчестер, один из первых изобретателей паровой машины, человек с богатой фантазией и необыкновенной изобретательностью, также вообразил, что он изобрел вечный двигатель. В сочинении Уорчестера «Сотня изобретений» ') «регре1цшп шоЫ!е» находится под М 56.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
