Так... походу тут все ужасно вообще
. Ладно.. попробую отписать как можно покороче, но понятно.
Пойдем по порядку.
1) По топику. Ну тут все вполне ясно. Магнит это действительно энергетическая "пружина". И никаких законов сохранения в ней не нарушено. Как точно отметил Alhimik несколько постов назад:
Цитата:
Энергия которая тратится для намагничивание магнита, оно тратится только на упорядочивание электронов (как критическая масса или катализатор для урана).
Вот именно так. Для особо непонятливых приведу более понятный пример. Возьмем реакцию горения (окисления, если по научному). Сам процесс создан природой и в человеке не нуждается. Однако какую энергию дает нам огонь? Колоссальную! А что нам нужно, чтобы этот огонь создать? Правильно - нам надо начать реакцию. А для этого нам нужна всего лишь одна спичка. Энергия которой куда меньше чем энергия, которую мы получим от этого горения. Но за эту энергию придется платить дровами (топливом). Так вот с магнитами тоже самое. Магнетизм придумала природа. И он так же не нуждается в человеке. Однако человек точно так же может спровоцировать этот магнетизм. Надо всего лишь на секунду поместить материал в сильное электромагнитное поле и ориентировать домены в пространстве. А дальше работает природа. Но за это точно так же надо платить - магниты имеют свойство размагничиваться. И чем сильней мы будем пользоваться этой энергией, тем больше он размагнитится. А теперь кто то скажет, что
мы никогда не получим энергии больше чем затратили на ориентацию этих самых доменов. Да, вы были бы правы, если бы не учли, что до намагничивания некоторые домены уже были ориентированы в нужном направлении. А при использовании магнита эти домены тоже будут играть роль. Это своеобразный подарок от природы нам. По этому мы затратим энергию на ориентацию меньшего количества доменов, чем то кол-во, которое потом будет давать нам энергию. По моему все предельно просто. Если кто то сомневается в сказанном мной, могу лишь посоветовать ему пообщаться
хотя бы с опытным преподавателем физики в университете. Думаю спорить с человеком такого уровня не получится.
2) Теперь о двигателе. Тут все несколько сложнее. И самое смешное, что все дружно называют прогульщиками тех, кто верит в этот двигатель. И все приводят лишь один аргумент - Закон сохранения энергии. Ну что же.. посмотрим кто из собравшихся здесь прогуливал школу. Приведу 3 трактовки закона:
Цитата:
Если тела, составляющие замкнутую механическую систему, взаимодействуют между собой только посредством сил тяготения и упругости, то работа этих сил равна изменению потенциальной энергии тел, взятому с противоположным знаком
-
http://www.physics.ruЦитата:
в замкнутой системе тел полная энергия не изменяется при любых взаимодействиях внутри этой системы тел.
-
http://sverh-zadacha.ucoz.ruНу и конечно же наша любимая Википедия:
Цитата:
для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени.
А теперь если вы внимательно прочли все три определения, вы может быть заметите, что у них кроме слова
энергия, есть еще парочка общих слов. Нас интересует вот это:
"замкнутую механическую систему", "в замкнутой системе тел", "для изолированной физической системы". Я думаю не стоит объяснять что такое замкнутая система. Хотя... воизбежание тупых споров:
Цитата:
Замкнутая система тел в механике — совокупность физических тел, у которых взаимодействия с внешними телами отсутствуют.
-
Википедия.
А теперь когда мы компенсировали прогулы школы, вернемся к двигателю.
Возьмем для примера двигатель описанный автором в начале поста. Обычный поршневой двигатель. В поршне магнит. Над поршнем такой же магнит, повернутый одноименным полюсом к поршню. Между ними экран, приводимый в движение от вала посредством простого рычага. Вал соответственно имеет форму кулачка или любую другую, не отличную принципом действия от кулачка. Рассмотрим один оборот такого агрегата. За счет сил отталкивания двух встречно ориентированных магнитов, поршень совершает поступательное движение вниз. В процессе этого движения кулачковый (или иной схожий с ним) механизм, реализованный на валу, приводит в действие рычаг, который в свою очередь выдвигает экранирующую заслонку. Заслонка полностью перекрывает площадь верхнего магнита, в тот момент когда поршень достигает НМТ (Нижней Мертвой Точки). Про опережение фаз говорить сейчас не будем. После достижения НМТ, поршень, посредством сил, накопленных в виде инерции (для лучшего эффекта необходим правильно подобранный маховик), проходит НМТ и движется вверх к заслонке. По достижению ВМТ (Верхней Мертвой Точки) кулачковый механизм прекращает свое воздействие на рычаг заслонки, и под воздействием пружины, заслонка возвращается в исходное положение, открывая верхний магнит. Цикл повторяется.
Ну что же. Давайте теперь поговорим о законе сохранения. Как мы уже выше выяснили, он действует
ТОЛЬКО В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ, а замкнутая система это совокупность тел, не имеющих взаимодействия с внешними телами. Теперь применим это к нашему двигателю. Да, двигатель изолирован от внешнего воздействия. Но это лишь на первый взгляд. Если мы рассмотрим его по кускам, станет понятно, что закон сохранения тут неприменим. Возьмем для изучения двигатель без верхнего магнита. Получим систему тел, связанных кинетически и образующих некий механизм, состоящий из кривошипно-шатунного механизма, кулачкового толкателя, рычага и закрепленной на нем заслонки. Естественно никакого движения, а тем более вечного, этот механизм совершать не будет. Почему? Правильно! По закону сохранения энергии. Ведь
система замкнута и все силы, действующие внутри нее (притяжение поршня к земле, упругость пружины рычага, трение) уравновешены. А что будет если мы рукой начнем опускать поршень вниз? Механизм начнет совершать движение. Ведь наша рука это внешняя сила. И система перестает быть замкнутой! Мы опускаем рукой поршень до НМТ и заслонка упирается нам в руку. Мы убираем руку и, накопившаяся инерция возвращает поршень наверх (при условии, что мы сообщили рукой достаточно силы, чтобы накопить нужное кол-во инерции). Потом заслонка уходит и мы снова нажимаем на поршень. Работает! И закон сохранения прекрасно выполняется, пока мы не трогаем механизм рукой. НО! Наша рука устанет постоянно нажимать на поршень. И мы ставим сверху еще один магнит. Неподвижный. Он как наша рука толкает поршень вниз, а потом заслонка убирает его воздействие, и поршень возвращается наверх. И снова все работает. А закон сохранения выполняется, пока не появится верхний магнит. Так вот, уважаемые прогульщики, двигатель
НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМОЙ, а потому закон сохранения энергии в нем не применим.
3)Теперь разберемся с понятием вечности этого двигателя.. Ну тут уж вообще все элементарно. Потерь куча, магниты размагничиваются... Какая к черту вечность, друзья? Дай бог чтоб лет на 10 хватило! А потом будь добр меняй магнитики. Вот тебе и топливо((
4) Теперь поговорим о реальности создания. Начну с того что делать это из мебельных или каких либо других СЛАБЫХ магнитов нет смысла. Не будет работать просто напросто. Чтобы двигатель работал, нужно сообщить поршню такую силу, которой хватит на преодоление трения всех деталей, сжатие пружины рычага, выдвижение заслонки и чтобы еще осталось, что в инерцию накопить. Тут минимум неодимовые. А лучше и что нить посерьезней, если достать получится. Следующий важный момент это идеально рассчитать кривошип, чтобы в НМТ сила взаимодействия была минимальной, а крутящий момент при вращении - максимальным. Далее идет расчет поверхности кривизны кулачкового механизма. Тут надо учесть, что экран не может выдвигаться и задвигаться мгновенно, а нам нужно именно это. По этому кривизну надо рассчитать так, чтобы было некое опережение фаз относительно НМТ и ВМТ поршня. Если выполнить все верно, шанс на работоспособность двигателя возрастает на порядок. Следующий шаг это маховик. Ну с ним не так все сложно. Надо найти золотую середину, между его собственным весом\размером и инерцией, которую он сможет нам накопить. Финальная стадия расчетов, она же самая сложная, это заслонка и рычаг. Тут можно поседеть и полысеть гораздо раньше времени. Во первых надо найти такую точку опоры рычага, чтобы кулачку хватило сил толкнуть рычаг, и при этом не пришлось толкать очень далеко (иначе радиус кулачка получится неимоверно большим). И при всем этом заслонка должна полностью закрывать верхний магнит при выдвижении и полностью открывать его при убирании. Во вторых возвратная пружина. Надо подобрать ее жесткость и место установки так, чтобы опять же кулачку хватило сил на нажатие, и при этом силы пружины хватило потом вывести заслонку из магнитных полей двух притягивающих ее магнитов. В общем головной боли столько, что мама не горюй! А еще есть один пунктик интересный... если расположить заслонку в такой плоскости, в которой силы двух взаимодействующих магнитов идеально равны, тогда заслонка не будет испытывать сопротивление движению, а будет находиться в невесомости, когда магниты будут притягивать ее в противоположных направлениях но с одинаковой силой. Равнодействующая равна нулю. В таком случае пружинка понадобится очень слабая, а значит и сил на ее сжатие понадобится меньше. Следовательно шанс на работоспособность этого двигателя увеличивается.
Ну вот самый минимум, который необходимо выполнить, чтобы этот агрегат хотя бы просто крутился. Я уже не говорю о том, чтобы давать колоссальную полезную мощность.
Итак подведем итоги:
1) Двигатель возможен и физически не опровергается.
2) Кое кто здесь прогуливал физику в школе
3) Чтобы создать этот двигатель надо иметь очень много знаний, сил, времени, денег, инструментов ну и конечно желания.
P.S. Я рассмотрел только двигатель описанный автором. Остальные варианты двигателей рассматривать смысла нет, ибо они не работоспособны. Вот там то и будет закон сохранения. Если в двигателе нету заслонки (экрана) он не сможет работать, так как в любом подобном агрегате всегда найдется хотя бы одна точка, в которой на движимый магнит будут действовать два недвижимых магнита, образуя мертвую точку, на прохождение которой нужно затратить ровно столько же энергии, сколько получил агрегат в начале движения. Учитывая затраты на сопротивления движению, агрегату не хватит оставшейся энергии для преодоления этой мертвой точки.