НЕВОЗМОЖНОСТЬ ВЕЧНОГО ДВИЖЕНИЯ

Далее этот закон используется для вывода условий равновесия в более сложных случаях. Кроме того, он вводит еще один дополнительный принцип, который можно назвать принципом невозможности вечного движения, или принципом невозможности самостоятельною нарушения равновесия в системе, если это нарушение не меняет ни величины, ни расположения в ней грузов. [c.92]

Движение, в котором из тела извлекается неограниченное количество работы, иногда называется вечным движением второго рода , и теоремы о виртуальной работе иногда истолковываются как якобы доказательства того, что такие движения не могут происходить. В действительности же, поскольку Wl2 в общем случае не является работой, совершенной в движении, удовлетворяющем общим законам механики, никакие утверждения о ней не имеют явного отношения к возможности или невозможности вечного движения второго рода. [c.368]

Для ясной оценки вклада Галилея в механику кратко остановимся на позициях (понятия, взгляды) его ближайших предшественников. В статике — это понятие тела, механизма (рычаги, наклонные плоскости, блоки, винты), условий равновесия (центр тяжести подвешенного тела находится на вертикали, проведенной через точку подвеса равенство моментов сил, равенство работ сил силовой треугольник), правила сложения и разложения сил, принципы отвердевания и невозможности вечного движения ( невозможности самостоятельного наруше- [c.53]

Позднее Лейбниц пополнил свою теорию сил еще двумя понятиями — мертвая сила и живая сила. Мертвая сила — это, например, давление, которое или производит движение, или стремится его произвести. Живая сила существует в движении. Но между этими силами есть взаимосвязь всем телам присуща собственная сила, между движением и покоем нет качественного различия, живая сила возникает из импульсов мертвой силы . По что же является мерой живой силы или каково ее математическое выражение Для Лейбница очевидна невозможность вечного движения, позднее получившая выражение закона сохранения энергии. В соответствии с галилеевым законом высота и квадрат скорости падения тела пропорциональны. Это означает, что и для подъема тела на высоту h ему нужно придать импульс, пропорциональный квадрату скорости. Таким образом, мера живой силы должна определяться квадратом скорости тела. Но Лейбниц не ограничивается только определением живой силы. Он использует это понятие для формулировки общего закона механического движения — принци- [c.112]

Можно придумать и изготовить бесчисленное множество грузоподъемных машин, отличающихся друг от друга своим устройством, но поднимающих груз Q на высоту Яд за счет опускания груза Р с высоты Яр. При этом одни машины будут хорошо работать, другие, сложно устроенные, не будут работать вовсе. Но оказывается, что результатом их работы в самом лучшем случае будет выполнение соотношения (2), независимо от степени сложности и конкретного устройства машины. И самое важное - можно строго показать, что это соотношение следует из некоторого общего принципа, который можно провозгласить как закон природы - принципа невозможности вечного движения. К изложению этого принципа и самых общих выводов из него мы сейчас переходим. [c.57]

Невозможность вечного движения [c.57]

Основываясь на понятии обратимой машины и принципе невозможности вечного движения, можно установить две общие теоремы, относящиеся к любым грузоподъемным машинам, независимо от того, как эти машины устроены. [c.58]

Пусть машина О поднимает груз Q на высоту Н д. В силу предыдущей теоремы Н о<Н9. Предположим, что Н о<Н9. Тогда, включив машину О на опускание Р, поднимем Q на высоту Нср-Н д. Опустив Q с высоты Яд на высоту Я д, поднимем грузик Др вверх, а затем при помощи обратимой машины О (здесь обратимость второй машины существенна) вернем грузы в исходное состояние. Как и в предыдущей теореме, предположение, что Н о<Ля. приводит к противоречию с принципом невозможности вечного движения, и приходится принять, что обе машины смогут поднять груз Q на одинаковую высоту независимо от того, как устроена каждая из машин. [c.59]

Различные модификации самовращающегося колеса изображены в трактатах и заметках Леонардо да Винчи, хранящихся в Британском музее. Есть подобные наброски и в Атлантическом кодексе . Это неоспоримо свидетельствует о том, что Леонардо был хорошо знаком с попытками построить вечный двигатель, хотя сам был уверен в невозможности его создания О, искатели вечного движения Сколько пустых проектов создали вы в по< добных поисках Прочь идите с искателями золота . [c.46]

Описание двигателя очень коротко и непонятно еще более непонятен рисунок (рис. 1.30), его изображающий колесо, труба, ведро и сосуд с водой. Как все это взаимосвязано и почему работает—остается загадкой. Никаких серьезных доводов или новых мыслей в этом разделе иег. Зато остальная часть книги посвящена полемике с оппонентами (точнее, противниками). Приемы, использованные им здесь, живы и до сих пор дальше мы увидим, что они состоят на вооружении и современных искателей вечного движения. Тщательно собраны все высказывания за (или такие, которые можно к ним причислить) они изложены подробно и с уважение.м к их авторам. Напротив, по адресу противников написаны всякие нехорошие слова без каки.х-либо попыток вести с ними серьезную дискуссию. Извлечь из всего этого что-либо конкретное невозможно. [c.60]

Предположим, что тело, которому сообщили движение, при отсутствии трения и сопротивления способно сохранить это движение постоянно но при этом не идет речь о других телах. Это вечное движение возможно было бы только в этих условиях (которые, впрочем, не могут существовать в природе) оно было бы совершенно бесполезно по отношению к другим объектам, предлагаемым обычно творцами вечного движения... Здесь (правда, применительно только к механическому движению) закон со.хранения силы и вытекающая из него невозможность вечного двигателя первого рода выражены совершенно четко. И далее [c.73]

И вернулась в исходное состояние. Обратимая машина совершает цикл сама по себе, без постороннего воздействия. Необратимая требует для возвращения в исходное состояние внешнего воздействия. Можно думать, что результатом цикла грузоподъемной машины может быть возвращение грузов в первоначальное состояние и перемещение какого-то третьего грузика Др на некоторую высоту к вверх. Было бы замечательно, если бы удалось построить такую машину Эта машина могла бы цикл за циклом поднимать грузик Др вверх, а мы по своему усмотрению использовали бы это. Например, всякий раз по окончании цикла мы могли бы прикреплять поднятый грузик к веревочке, переброшенной через блок, и опускать его, заставляя вращаться какой-то маховик. Тем самым было бы осуществлено вечное движение маховика. К маховику мы могли бы присоединить динамо-машину и вечно получать электричество. Вечное движение маховика можно было бы использовать для приведения в движение станков, трамваев, для подъема воды в водонапорную башню. Да мало ли для каких полезных дел можно использовать вечное движение Идея создания вечного двигателя в течение веков преследовала изобретателей и ученых. Но все попытки реализовать это заманчивое устройство неизбежно заканчивалось полным провалом. Каждодневный опыт убеждал людей, что вечное движение невозможно. Примем поэтому в качестве закона природы утверждение, что вечный двигатель создать невозможно. Применительно к рассматриваемым грузоподъемным машинам это означает, что нельзя осуществить машину, чтобы в результате цикла работы ее какой-то грузик Др оказался поднятым на некоторую высоту к. [c.58]

Для доказательства допустим противоположное, т.е. что Н е/>Нд. Включим машину М на опускание груза Р. Груз Q при этом поднимется на высоту Я е>Яд. Опустим его на каком-то устройстве с высоты Н д на высоту Яд, совершив за счет этого подъем грузика Др на высоту к. Включим затем обратимую машину О так, чтобы она опускала груз Q и поднимала Р. В итоге грузы Ря Q вернутся в исходное состояние, т.е. машины совершили цикл, а грузик Др оказался поднятым вверх. Осуществилось вечное движение. Невозможность его доказывает теорему. [c.58]

И все-таки, действительно ли эта проблема целиком принадлежит прошлому Всем ли ясна мысль о неосуществимости вечного движения и невозможности построить перпетуум мобиле [c.9]

Несмотря на то, что схоластические круги строго контролировали все направления научного роста и по мере своих сил стремились притупить острие новых знаний, способствовавших ослаблению престижа церкви, им не удавалось полностью заглушить те естественные эволюционные тенденции, которые впервые в истории человеческого общества вели к созданию науки, стоящей на прочном фундаменте математики, логики и научного эксперимента. Развитие этого нового метода исследований, идея которого, в противоположность схоластике, основывалась на совершенно иных принципах, уже невозможно было задержать. Культурные и научные центры Европы становились очагами сопротивления консервативным формам философии, опиравшимся на обветшалые представления о сверхъестественных силах, магии и чудесах. Союзы ученых в Англии, Франции, Германии и других развитых европейских государствах собирали свои силы на битву против церковного догматизма и дилетантства. Начиналась борьба авторитарной системы с поборниками неумолимых законов природы это бьша борьба церкви за веру в сверхъестественные силы, за место метафизики в науке и, наконец, за идею вечного движения. [c.121]

Никаким способом с помощью механических, тепловых, химических или любых других устройств невозможно осуществить вечное движение, т. е. построить устройство, которое работало бы циклически и непрерывно производило работу или кинетическую энергию из ничего. [c.51]

Законы сохранения не зависят от вида траектории и от характера действующих сил. Поэтому законы сохранения позволяют получать весьма общие и существенные выводы из уравнений движения. Иногда из закона сохранения вытекает, что что-то оказывается невозможным. Мы, например, не тратим попусту время на разработку конструкции вечного двигателя, представляющего собой какую-нибудь замкнутую систему, состоящую из механических и электрических компонентов, или на проектирование спутника, приводимого в движение одними лишь внутренними силами. [c.148]

Допустим, что может быть осуществлен механизм, например поршень, который приводится в одностороннее движение флуктуациями плотности среды, находящейся в цилиндре под поршнем. При помощи такого рабочего механизма можно было бы извлекать из среды, находящейся в термодинамическом равновесии (т. е. имеющей повсюду одинаковую температуру), положительную работу. Легко убедиться, что в действительности осуществление подобного механизма невозможно. В самом деле, сам рабочий механизм, так же как и среда, подвержен в силу своей молекулярной структуры флуктуациям. Флуктуации среды и механизма независимы и будут происходить в различные моменты времени в разных направлениях, так что если под действием флуктуаций среды поршень сместился вверх, то через некоторое время из-за собственных флуктуаций он сместится вниз, в результате чего среднее по времени смещение поршня окажется равным нулю. Поэтому будет равна нулю и работа, произведенная поршнем. Следовательно, использовать флуктуации для создания вечного двигателя второго рода невозможно и утверждение второго начала термодинамики о неосуществимости вечного двигателя второго рода сохраняет свою силу и при статическом рассмотрении физических систем. [c.106]

На начальном этапе истории ppm дискуссии вокруг него способствовали в определенной степени прогрессу физики, а на последнем этапе—и развитию термодинамики, и прогрессу энергетики. Более того, оба закона термодинамики родились из положения о невозможности осуществления вечного двигателя. В целом эти этапы истории ppm можно характеризовать как движение от утопии к науке. В конечном счете сам вечный двигатель породил, если так можно выразиться, те фундаментальные научные положения, которые вырвали из-под него почву и обусловили конец его многовековой истории. [c.12]

Стевин, исходя из невозможности вечного движения, утверждает, что никакого чуда нет и два шара совершенно законно уравновешивают четыре. Он выводит теорему Тело на наклонной плоскости удерживается в равновесии силой, которая действует в направлении наклонной плоскости и во столько меньше его веса, во сколько длина наклонной плоскости больше высоты ее . [c.34]

Заметим, что еще Леонардо да Винчи принадлежат высказывания о невозможности вечного движения Аналогичные соображения высказывает Кардано Для того чтобы имело место вечное движение, нужно, чтобы передвигавшиеся тяжелые тела, достигнув конца своего пути, могли вернуться в свое начальное положение, а это невозможно без наличия перевеса, как невозможно, чтобы в часах опустившаяся гиря поднималась сама . [c.94]

О полной потере веса объема жидкости, если его погрузить в эту же жидкость. При выводе его Стевин применяет свой дополнительный принцип статики о невозможности вечного движения . На основании этого принципа Стевин утверждает, что опускание такого объема внутри жидкости ничего не изменяет в расположении жидкости во всем сосуде. [c.95]

При доказательстве теоремы о равновесии на наклонной плоскости Стевин исходит из верного хштуитивного принципа — невозможности вечного движения, возникновения движения из ничего. Мах называл этот еще неак-сиоматизированный оныт инстинктивным познанием — определение вряд ли удачно, поскольку здесь налицо некое первичное обобщение повседневного практического опыта, презумпция здравого смысла, лежащая в основе деятельности каждого ремесленника. В этом смысле весьма показательны более ранние высказывания Леонардо да Винчи, проникнутые презрением к искателям вечного движения, а также взгляд Кардано, согласно которому для того, чтобы имело место вечное движение, нужно, чтобы передвигавшиеся тяжелые тела, достигнув конца своего пути, могли вернуться в свое начальное положение, а это невозможно без наличия перевеса, как невозможно, чтобы в часах опустившаяся гиря поднималась сама. [c.121]

XVII в., когда его труд Статика твердых тел и жидкостей получил широкое распространение благодаря латинскому переводу ( Памятная книга по математике 1608 г.) и французскому переводу Альберта Жирара (1634 г.) . У этого автора второй половины XVII в. речь уже идет не о реформе схоластики. Он стоит на позиции Архимеда, и традицию, которая связывает объяснение закона рычага с рассмотрением скоростей или виртуальных перемещений его концов, он осуждает самым явным образом. Попытка Стевина построить статику как самостоятельную науку самым действенным образом способствовала возрождению в математической форме умозаключений механического характера, относящихся к простым машинам. Он не удовлетворился аксиоматикой рычага. Вслед за Леонардо и Кардано, которого он, без сомнения, читал, Стевин поддерживал тезис о невозможности вечного движения и весьма оригинально использовал это утверждение в своем доказательстве закона движения тела по наклонной плоскости и следствиях из принципа Архимеда в гидростатике. [c.82]

В гидростатике тоже был достигнут значительный прогресс. Стевин в 1586 г. в строго геометрическом стиле древних, пользуясь принципом отвердевания и принципом невозможности вечного движения, произвел расчет давления жидкости на дно и боковые стенки сосудов. Эти исследования были вызваны техническими запросами и представляли собой немалое достижений В особую заслугу Стевину надо поставить открытие и разъяснение гидростатического парадокса. В 1612 г. появилось Рассуждение о телах, пребывающих в воде Галилея Оно написано в связи с научной дискуссией, в которой противниками Галилея были опять-таки приверженцы Аристотеля, не рассчитано на специалистов, и метод изложения его не математичен. Большую часть Рассуждений занимает опровержение различных возражений, которые выдвигались сторонниками Аристотеля против закона Архимеда и вытекающего из него условия плавания. Для разъяснения физической сущности явления эта. часть рассуждений Галилея сослужила немалую службу. [c.100]

В основу своей статики Стевин положил постулаты Архимеда, закон рычага и пополнил их принципом невозможности вечного движения , принципом отвердевания , законом сложения перпендикулярных сходящихся сил, принципом возможных перемещений . Новые идеи позволили сформулировать условия равновесия тела на наклонной плоскости, теорию веревочных машин , широко использовавшихся в технике кораблестроения, погрузочно-разгрузочных работ, управления парусами. Свой принцип возможных перемещений Стевин формулирует следующим образом Как путь движущего относится к пути движимого, так и сила движимого относится к силе движущего [63, с. 65]. Гидростатические законы Стевина давления воды на дно и стенки сосудов, равновесия воды в сообщающихся сосудах существенно развили гидростатику Архимеда и использовались в практике строительства плотин, а введенные им обозначения сил направленными отрезками (прообраз будущего вектора) и понятие силового треугольника (геометрическое условие равновесия трех сходящихся сил) вошли в современную механику. [c.51]

Это, впрочем, не мешало изобретателям вечных двигателей множить свои неосуществимые проекты. Часть из них искренне считали, что им удалось бы создать вечный двигатель, если бы не мешали нехватка средств или времен . Были среди них и откровенные шарлатаны, весьма хитроумные и изобретательные мехаиики, которые спекулировали, на интересе к проблеме зная перед, что вечное движение невозможно, они придумывали очень сложные машины с тш ательно спрятанными истинными- двигателями , которыми зачастую оказывались родственники или слуги обманщиков. [c.47]

Согласно Стевину, если бы она проявляла эту тенденцию в какой-то момент, это значит, что она имела бы ее всегда, а это привело бы к вечному движению нити, что невозможно. [c.93]

Лейбниц приводит целый ряд аргументов, поясняюш их и доказывающих его положение,— здесь и галилеев закон падения и невозможность вечного механического движения, и т. д. Полемика с Декартом облегчалась еш е тем, что тот под количеством движения понимал всегда положительное число независимо от направления скорости. [c.182]

Наше дЬполнительное следствие в случае однородных процессов ( XIV. 2-3) соответствует классическому утверждению, что вечное движение второго рода невозможно . При таком движении из тела извлекают работу, за-дтавляя его совершать цикл при постоянной температуре или постоянной цлотности калории. [c.486]

Возвратимся вновь в ХУП и ХУП1 столетия-в эпоху, которая по праву считается периодом наибольшего расцвета идеи перпетуум мобиле. Характерной чертой этого периода было определенное превосходство светской власти над временно отступившей церковью, интересы которой в ту пору сосредоточились главным образом на том, чтобы свое духовное достояние, постоянно умножаемое способными одиночками, привести в соответствие с собственной идеологической программой. Быстрое развитие общества и глубокие изменения в его социальной структуре, вызванные формированием новых философских направлений и становлением новых научных дисциплин, создавали благоприятные условия для развития образования, в свою очередь сопровождавшегося появлением новых, ранее не известных и не решенных еще проблем. Причем в этом процессе наличествовали одновременно как светский, так и духовный компоненты. Проблема перпетуум мобиле являлась в то время одним из тех острых вопросов, по которым церковь просто вынуждена была выработать свою собственную точку зрения. После споров с Галилеем и Джордано Бруно церковникам стало ясно, что далее уже невозможно категорически отрицать те идеи, появление которых бьшо вызвано новыми открытиями в науке, без существенных опасений нанести определенный ущерб позициям и престижу церкви. Одним из возможньк выходов из этой ситуации было для нее принять консервативную точку зрения, провозгласив возможность создания перпетуум мобиле или иной реализации вечного движения в земных условиях проявлениями беспредельного могущества творца. [c.113]

Построение перпетуум мобиле абсолютно невозможно ,-так начинается заявление, опубликованное этим почтенным ученым собранием. Далее в нем говорится Даже если бы вечное движение не было подвержено влиянию трения и сопротивления среды, данная сила могла бы вызвать лишь такое действие, величина которого соответствует его причине. При отсутствии трения тело, приведенное однажды в движение, постоянно бы в нем оставалось, но не передавало бы силу другому телу. Такое постоянное движение, которого бы мы, согласно представлениям изобретателей перпетуум мобиле, достигли в подобном гипотетическом случае, оказалось бы совершенно бесполезнь с точки зрения практической . [c.168]

Кроме того, второе начало термодинамики налагает запрет и на вечные двигатели, аналогичные перпетуум мобиле II рода, но основанные на преобразовании других видов энергии. Так, например, невозможна вечная работа пары электромотор-генератор, сидящей на одном валу, которая действовала бы по следующей схеме электрический ток, вырабатьшаемый генератором, приводит во вращение электромотор, а механическая энергия электромотора в свою очередь трансформируется в генераторе в электрическую. Если бы оба элемента этой пары работали с 100%-ным к. п. д. (что, естественно, невозможно из-за наличия в них электрических и механических потерь), то подобная система должна бьша бы под держивать себя в постоянном движении. Однако она никоим образом не могла бы быть использована для практических целей, потому что, начав отби- [c.187]

Из равенства, (45) видно, что при движении в консервативном поле скорость материальной точки является функцией только ее положения. В частности, точка, движущаяся в консервативном поле по замкнутому пути, будет, приходя в данное положение j (см. рис. 323) иметь в нем всегда одну и ту же скорость сколько бы циклов (оборотов) точка ни совершила. Отсюда вытекает невозможность построения вечного двигателя (perpetuum mobile), т. е. машины, которая могла бы передавать движение другому объекту (совершать работу) вечно, без притока энергии извне. [c.342]

Из условия установившегося движения ясна невозможность осуществления perpetuum mobile (вечно движущейся машины). [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...