Вечные двигатели. Почему они невозможны

Закон сохранения энергии не имеет ни одного исключения. Всякий раз, когда мы встречаемся с явлением, повидимому, противоречащим этому закону, при более внимательном рассмотрении обнаруживается ошибка в наблюдении или в рассуждении. Все проекты вечных двигателей, придуманные многочисленными изобретателями, заключают в себе какую-нибудь ошибку. Тем не менее, число искателей вечного двигателя еще и в настоящее время довольно велико. Не так давно была даже сделана в США бесплодная попытка осуществить вечный двигатель в промышленности; проект состоял в использовании энергии жидкого воздуха для приготовления другой порции жидкого воздуха в таком же количестве. Предприятие, разумеется, кончилось полным провалом.

В нашей книжечке описан десяток типичных проектов «вечного двигателя» и показана их несостоятельность. Разбор примеров мнимых «вечных двигателей» может предостеречь иных читателей от бесплодных попыток обойти закон сохранения энергии.

Для понимания дальнейшего полезно остановиться предварительно на рассмотрении одного вопроса. Разберем, при каких условиях тело, могущее вращаться вокруг оси, придет во вращение под действием нескольких сил. Пусть (см. рис. стр. 6) к диску, насаженному на ось О, подвешены в точках а, b, с, d грузы А, В, С, D. Повернется ли диск и, если повернется, то в какую сторону?

Чтобы узнать это, нужно — учит механика — вычислить так наз. «моменты» действующих на диск сил. Это значит, что надо найти произведение величины каждой силы на расстояние ее направления от оси вращения. В нашем случае:

момент силы А = А ? Oa1

" " В = В ? Ob1 и т. д.

Если сумма моментов всех сил, стремящихся повернуть диск вправо, равна сумме моментов сил, поворачивающих его влево, то — как учит механика, — диск вращаться не будет. Если же такого равенства нет, диск будет вращаться под действием избытка моментов сил.

Эти соображения понадобятся нам при разборе некоторых проектов мнимых вечных двигателей.

1. Колесо с грузами

При вращении этого колеса рычаги с грузами сами откидываются, занимая в левой половине колеса такое положение при котором грузы удалены от оси больше, чем в правой половине.

По мнению изобретателя, левая сторона колеса должна всегда перевешивать правую; поэтому колесо будет непрерывно вращаться в направлении стрелки и может служить неисчерпаемым источником энергии.

Что же произойдет с этим колесом в действительности?