Александр Краснов: Возможен ли вечный двигатель?

Рис. 10. Расчеты Я. Лейпольда, доказывающие невозможность колёсного вечного двигателя (XVII–XVIII века).

Далее для простоты решения Я. Лейпольд рассматривал эту линию АБ как рычаг, опирающийся в точке О , то есть в точке пересечения перпендикуляра, опущенного на линию АБ от центра оси колеса. Грузы же, приложенные к воображаемому рычагу, он рассматривал как силы, стремящиеся повернуть колесо по часовой стрелке с правой стороны, а с левой — против часовой стрелки.

Чтобы разобраться в дальнейших действиях Я. Лейпольда, обратимся к одному из правил механики о моменте силы.

Момент силы — это произведение силы на плечо.

Под действием силы 8 кг , например, приложенной к плечу длиной 750 мм от оси вращения (рис. 10 внизу), возникает момент силы: 8 X 750 = 6000 кгмм . Под действием этого момента рычаг ВД должен вращаться вокруг точки Г . В расчёте Я. Лейпольда момент сил, действующих на рычаг АБ слева от опоры О на отрезке АО , можно выразить следующими цифрами (рис. 10): 5 кг X 350 мм + 5 кг X 340 мм + 5 кг X 275 мм + 5 кг X 240 мм + 5 кг X 190 мм + 5 кг X 120 мм + 5 кг X 110 мм = 8125 кгмм .

Этот момент сил, равный 8125 кгмм , стремится повернуть рычаг АБ вокруг точки О против часовой стрелки.

Момент сил, действующих на рычаг АБ справа от опоры О на отрезке ОБ , можно выразить следующими цифрами (рис. 10): 5 кг X 500 мм + 5 кг X 445 мм + 5 кг X 430 мм + 5 кг X 250 мм = 8125 кгмм .

Этот момент сил, равный 8125 кгмм , стремится повернуть рычаг АБ вокруг точки О по часовой стрелке. Обратите внимание, что моменты сил справа и слева от опоры О одинаковы; следовательно, рычаг АБ будет находиться в равновесии. Отсюда ясно, что вечные двигатели подобного рода не могут вращаться за счёт того, что грузы с одной стороны колеса отстоят значительно дальше, чем с другой. Вращения вечного двигателя невозможно добиться применением откидывающихся грузов, перекатывающихся шариков, переливающейся ртути или другой жидкости и прочих усовершенствований.

И всё же изобретателей вечного двигателя не убеждали подобные бесспорные расчёты. Многие стремились изобрести вечные двигатели других конструкций.

Английский артиллерист и инженер Вильям Конгрев, живший в 1772–1828 гг., сконструировал вечный двигатель, состоящий из трёхгранной призмы с роликами Г, В, Д на углах и ленты с губками, натянутой вокруг призмы (рис. 11).

Рис. 11. Поплавково-цепной вечный двигатель Вильяма Конгрева (XVIII–XIX века).

Всё это частично погружено в воду.

Изобретатель полагал, что вес губки А увеличится за счёт впитавшейся воды. Вследствие этого нарушится равновесие и лента с губками передвинется… впитает воду губка Б , ставшая на место губки А , лента снова повернётся… и так бесконечно. Чтобы увеличить разницу между весом губки, вышедшей из воды над роликом В и погружающейся в воду у ролика Г , то есть более надёжно обеспечить движение, автор предусмотрел выжимание воды из губок над роликом В посредством грузов, прикреплённых к губкам. Но… двигатель не работал.

Несмотря на то, что этот вечный двигатель не действовал, В. Конгрев получил на него патент.

Нечто подобное «машине» В. Конгрева изобрёл в начале XX столетия минный машинист из Прибалтики К. Кайль (рис. 12).

Рис. 12. Колёсно-цепной вечный двигатель К. Кайля (XX век).

Этот вечный двигатель представляет свободно вращающееся на валу зубчатое колесо А . С зубьями колеса соприкасается цепь, натянутая на трёх роликах. На ней закреплены три груза 1, 2, 3 , которые, по мысли автора, и должны являться причиной вечного движения.

К. Кайль предполагал, что грузы 1 и 2 , стремясь передвинуться по направлению, указанному на рисунке 12 стрелками, безусловно поднимут груз 3 . Вследствие того, что цепь представляет равносторонний треугольник, грузы 1 и 2 постоянно будут стремиться вниз.

Но, несмотря на кажущуюся убедительность мыслей автора и довольно остроумную конструкцию, этот вечный двигатель, так же как и предыдущий, оказался бездействующим.