Вечны рухавік

Вечны рухавік, які працуе на вадзе, якая перакачваецца архімэдаўскім вінтом. Джорж Боклер, 1660

Вечны рухавік (па-лацінску: Perpetuum Mobile) — уяўная прылада, якая дазваляе атрымліваць карысную працу, большую, чым колькасьць адданай яму энэрґіі.

Сучасная клясыфікацыя вечных рухавікоў

• Вечны рухавік першага роду — прылада, здольная бясконца зьдзяйсьняць працу без выдаткаў паліва ці іншых энэрґетычных рэсурсаў. Паводле закону захаваньня энэрґіі, усе спробы стварыць такі рухавік асуджаны на правал. Немагчымасьць ажыцьцяўленьня вечнага рухавіка першага роду пастулюецца ў тэрмадынаміцы як першы пачатак тэрмадынамікі.
• Вечны рухавік другога роду — машына, якая, быўшы пушчана ў ход, ператварала б у працу ўсё цяпло, вымаемае з атачальных цел. Немагчымасьць ажыцьцяўленьня вечнага рухавіка другога роду пастулюецца ў тэрмадынаміцы ў якасьці аднае з эквівалентных фармулёўкаў другога пачатку тэрмадынамікі.

І першыя, і другія пачаткі тэрмадынамікі былі ўведзены як пастулаты пасьля шматразовага экспэрыментальнага пацьверджаньня немагчымасьці стварэньня вечных рухавікоў. З гэтых пачаткаў вырасьлі шматлікія фізычныя тэорыі, правераныя мноствам экспэрыментаў і назіраньняў, і ў навукоўцаў не застаецца ніякіх сумневаў у тым, што дадзеныя пастулаты дакладныя, і стварэньне вечнага рухавіка немагчыма.

Пастулат Кельвіна — немагчыма стварыць пэрыядычна дзейсную машыну, якая зьдзяйсьняе мэханічную працу толькі за кошт астуджэньня цеплавога рэзэрвуару.

Пастулат Кляўзіюса — самаадвольны пераход цеплыні ад халаднейшых целаў да больш гарачых немагчымы.

Гісторыя

Спробы дасьледаваньня месца, часу й чыньнікі ўзьнікненьня ідэі вечнага рухавіка — задача вельмі складаная. Ня меней цяжка назваць і першага аўтара падобнай задумы. Да самых раньніх зьвестак пра Perpetuum mobile ставіцца, відаць, згадваньне, якое мы знаходзім у індыйскага паэта, матэматыка й астранома Бхаскары, а таксама асобныя нататкі ў арабскіх рукапісах XVI у., захоўных у Лейдэне, Гоце й Оксфардзе. У наш час прарадзімаю першых вечных рухавікоў па праве лічыцца Індыя. Так, Бхаскара ў сваім вершы, датаваным прыкладна 1150 г., апісвае нейкае кола з прымацаванымі накасяк па вобадзе доўгімі, вузкімі пасудзінамі, напалову запоўненымі ртуцьцю. Прынцып дзеяньня гэтага першага мэханічнага пэрпэтум мабіле быў заснаваны на адрозьненьні момантаў сілаў цяжару, ствараных вадкасьцю, якая перамяшчалася ў пасудзінах, зьмешчаных на акружнасьці кола. Бхаскара абгрунтоўвае кручэньне кола вельмі проста: «Напоўненае такім чынам вадкасьцю кола, быўшы насаджана на вось, якая ляжыць на дзьвюх нерухомых апорах, бесперапынна круціцца само па сабе». Першыя праекты вечнага рухавіка ў Эўропе адносяцца да эпохі разьвіцьця мэханікі, прыблізна да XIII стагодзьдзя. Да XVI—XVII стагодзьдзяў ідэя вечнага рухавіка атрымала асабліва шырокі распаўсюд. Тым часам хутка расла колькасьць праектаў вечных рухавікоў, якія падаюцца на разгляд у патэнтныя ведамствы эўрапейскіх краінаў. Сярод малюнкаў Леанарда Да Вінчы была знойдзена гравюра з чарцяжом вечнага рухавіка.

Няўдалыя канструкцыі вечных рухавікоў зь гісторыі

Выява 1. Адна з найстаражытных канструкцыяў вечнага рухавіка

На выяве 1 паказана адна з найстаражытных канструкцыяў вечнага рухавіка. Яна ўяўляе зубчастае кола, у паглыбленьнях якога прымацаваны адкідальныя на шарнірах грузы. Геаметрыя зуб’яў такая, што грузы ў левай частцы кола заўсёды апыняюцца бліжэй да восі, чым у правае. Па задуме аўтара, гэта, у згодзе з законам рычага, павінна было б прыводзіць кола ў сталае кручэньне. Пры кручэньні грузы адкідваліся б справа й захоўвалі рухальны высілак.

Аднак, калі такое кола вырабіць, яно застанецца нерухомым. Чыньнік гэтага факту складаецца ў тым, што хоць справа грузы маюць даўжэйшы рычаг, зьлева іх больш па колькасьці. У выніку моманты сілаў справа й злева апыняюцца роўныя.

Выява 2. Канструкцыя вечнага рухавіка, заснаванага на законе Архімэда

На выяве 2 паказана прылада яшчэ аднаго рухавіка. Аўтар вырашыў выкарыстоўваць для выпрацоўкі энэрґіі закон Архімэда. Закон складаецца ў тым, што цела, шчыльнасьць якіх менш шчыльнасьці вады, імкнуцца ўсплыць на паверхню. Таму аўтар разьмясціў на ланцугі полыя бакі й правую палову зьмясціў пад ваду. Ён меркаваў, што вада будзе іх выштурхваць на паверхню, а ланцуг з коламі, такім чынам, бясконца круціцца.

Тут не ўлічана наступнае: выштурхавальная сіла — гэта розьніца паміж ціскамі вады, што дзейнічаюць на ніжнюю й верхнюю часткі пагружанага ў ваду прадмета. У канструкцыі, прыведзенае на малюнку, гэта розьніца будзе імкнуцца выпхнуць тыя бакі, якія знаходзяцца пад вадою ў правай частцы малюнку. Але на самы ніжні бак, які затыкае сабою адтуліна, будзе дзейнічаць толькі сіла ціску на яго правую паверхню. І яна будзе ўраўнаважваць ці пераўзыходзіць сілу, якая дзейнічае на астатнія бакі.

Патэнты і аўтарскія сьведчаньні на вечны рухавік

У 1775 годзе Парыская акадэмія навукаў прыняла рашэньне не разглядаць заяўкі на патэнтаваньне вечнага рухавіка з-за відавочнай немагчымасьці іх стварэньня. Амэрыканскае патэнтавае ведамства не выдае патэнты на perpetuum mobile ужо больш ста гадоў. Тым не менш, Міжнароднай патэнтавай клясыфікацыяй захоўваюцца часткі для гідрадынамічных (частка F03B 17/00) і электрадынамічных (частка H02K 53/00) вечных рухавікоў, паколькі патэнтавыя ведамствы шматлікіх краінаў разглядаюць заяўкі на вынаходствы толькі з пункту гледжаньня іх навізны, а не фізычнае зьдзяйсьняльнасьці.

Вядомыя вынаходнікі вечных рухавікоў

Праект вечнага рухавіка Арфірэўса

• Яган Эрнст Эліяс Бэслер
• Мікалай Чарнышэўскі

Глядзіце таксама

• Дыск Серла

Літаратура

• Н. Узьнясенскі Пра машыны вечнага руху. М., 1926.
• Ф. Іхак-Рубинер Вечны рухавік. М., 1922.
• В. Кірпічоў Гутаркі па мэханіцы. М.: ГИТЛ, 1951.
• Э. Мах Прынцып захаваньня працы: Гісторыя і корань яго. Спб., 1909.
• Станіслаў Міхал Вечны рухавік учора і сёньня / Пер. з чэш. І. Е. Зіна; Прадмова А. Т. Грыгар'яна.. — М.: Сьвет, 1984. — (У свеце навукі і тэхнікі). — 100 000 ас.
• А. Ордаў-Х’юм Вечны рух. Гісторыя аднае дакучлівае ідэі. М.: Веды, 1980.
• Я. Перэльман Займальная фізыка. Кн. 1 і 2. М.: Навука, 1979.
• Ю. Пятрунін Чаму ідэя вечнага рухавіка не існавала ў антычнасьці? // Ю. Пятрунін Здань Царграда: невырашальныя задачы ў расейскай і эўрапейскай культуры. — М.: КДУ, 2006, з. 75-82

Вонкавыя спасылкі

Вечны рухавік — сховішча мультымэдыйных матэрыялаў

• Прыклады вечных рухавікоў