永動機是否真的沒辦法實現?
800 多年前的歐洲,人們正在掙脫中世紀的愚昧,永動機的構想吸引著許多科學狂人。其中,法國人亨內考設計的永動機方案最為著名——輪子中央有一個轉動軸,輪子邊緣安裝著12 個可活動的短桿,每個短桿的一端裝有一個鐵球。亨內考認為,右邊的球比左邊的球離軸遠些,存在更大的轉動力矩,輪子就會一直轉動下去,並且帶動機器開始運轉。亨內考的設計聽上去有模有樣,很快被製造成各種各樣的模型。可惜,永不停息的轉動卻從來沒有出現過,輪子只是擺動幾下便停了下來。後來,達·芬奇也設計過類似裝置,實驗照樣沒有成功。接踵而來的失敗,終於讓人們逐漸認識到,任何機器的運動都需要消耗能量。隨後,法國科學院宣布永遠不再接受對永動機設計的審查申請,美國也嚴禁將專利證書授予永動機類申請。
能量守恆定律的問世,更從「運動不滅」的高度宣判了永動機的「死刑」。自然界的能量可以轉化為不同的形式,可以從一個物體傳遞給另一個物體,能量的總和卻始終保持不變,既不會憑空產生,也不會憑空消失。比如,一個鋼球從高空落下,勢能就會轉化為動能和內能;一個人使勁推挪地板上的箱子,人的內能會轉化為與箱子和地板相關的動能、勢能和內能,能量的總值還是原來那麼多。顯然,不消耗能量就能永遠對外做功的機器,違反了能量守恆這一自然科學最基本的定律,在現實中根本不會存在。
理論也一點也不靠譜!分子熱運動也和溫度密切相關,也需要外界提供能量,而且所謂撞開單向閥門,也必須熱運動在一定劇烈程度才可能!否則隨機的布朗運動,很難持續保持單向閥門的撞開,就實現不了對外的能量輸出!而持續的供能才能實現這一點!其實,題主所說的這個裝置放大了就是瓦特發明的蒸汽機,它不就是有個單向閥門,也靠分子熱運動驅動嗎!
雖然,在很長一段時間內蒸汽機極大的推動了世界工業革命和交通革命,但是現在早已被人們所摒棄,現在能量轉化效率更高的是電力機械系統,比如鐵路上最早用蒸汽機,後來用內燃機,現在高速鐵路都用電力機車!
所以題主應該好好學習一下基本的物理知識,不要異想天開,天天想著推翻能量守恆定律,發明什麼所謂永動機!作為自然界最主要的一個規律,能量守恆定律具有廣泛的適用性!這一點已經被無數事實證明!我自己在2003年就經歷過電腦病毒對電腦瘋狂的感染和控制,我的電腦甚至會發出巨大的怪怪的響聲,辦公室其他人覺得無所適從,我說不管是什麼病毒都需要外界持續提供能量,否則它怎麼傳播病毒、感染越來越多的電腦、控制越來越多的電腦!所以第一步,切斷它的能量來源,斷電;第二步,切斷它的傳播途徑,斷網;第三步,滅掉它殘留在電腦內的子孫後代,即重裝系統,光碟安裝最新版殺毒軟體後,再連接互聯網!電腦病毒成功被打敗!所以,題主一定要先掌握自然界最基本的定律——如能量守恆定律、電荷守恆定律才能來談所謂永動機!而且,即使自然界能量是守恆的,我們仍然需要節約能源,就是由於當機械能、電能等能量轉化成熱能以後,其熵值增加了,即能量的混亂程度增加了!因而,回收熱能的過程會比較漫長,會大大影響能量轉化的效率!
因此,題主所說的永動機裝置,既忽略了能量守恆定律,也無視了熵增原理,因此根本不可能實現!
(註:所有圖片均來自網路!)
引言
在公元三百多年期間里,最古老的科學家、哲學家和教育家亞里士多德認為:各物體只有在一個不斷作用著的推動者直接接觸下,才能保持運動,否則物體就會停止。即力是維持物體運動的原因。亞里士多德的時代生產、生活都處在原始低下發展狀態中,對自然界的認識主要靠直覺、思辨性猜測。隨著社會的進步,生產、生活和機械物體運動的初級簡單的發展,亞里士多德統治一千多年的理論被伽利略斜面實驗和落體運動實驗動搖了。斜面實驗首先提出了慣性原理。表明力不是產生物體運動的原因,而是改變物體運動的原因。伽利略斜面實驗的特殊之處提出了理想化推理。伽利略首先假設平面越光滑,小球前進就越遠。假設表面絕對光滑,物體將以恆定的速度永遠運動下去。
牛頓根據前人研究成果加以總結,得出了一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
疑問1:從現代角度來看,假設一切物體在沒有受到外力作用時,運動的物體運動並非正確。物體運動是個系統概念,物體運動形式是多樣的,有在空間、水上、地面等等。就地面而言,假設物體在絕對的光滑平面中運動,存在兩種形式,一是滑動,另一種是滾動。滑動的物體存在接觸面或點,這將或多或少存在摩擦阻力,除非物體的質量消失;如果物體是滾動,要麼是原地輪子轉,車體不動,就像汽車在光滑的冰面中發生打滑現象狀態一樣,輪子轉而車體不動。這種現象的出現關鍵是發動機制動輪子才出現,但也說明絕對的光滑平面不能證明物體運動一定直線和整體現象的存在,更不能反應物體運動就能一直運動,除非物體的質量是零。
疑問2:科學技術發展到了突飛猛進的今天,人們至今尚未創造出絕對的光滑平面。即使利用氣墊可以做到,但氣墊仍需要損耗能。一方面勻速物體運動不需要外力,另一方又損耗力達到絕對沒有摩擦阻力的表面層,這跟無外力和有外力的損耗相矛盾,所以本定律是虛擬的,無任何科學意義和現實意義。
疑問3:動、植物的生長需要溫度和吸收外界營養不斷累積。並非由於慣性的原理無需外界的自然條件和營養物體保持生長的慣性狀態。
疑問4:大自然界中,假如沒有能源,包括地球儲存的、外界源源不斷進來的的太陽能,一切機械器物體的運動和大自然界現象的發生可想而知是無法出現,能是物體運動的基礎,沒有能也都將處在冰冷、死靜、灰暗、無跡像的世界中。
疑問5:假如沒有阻力損耗和轉化,地球的溫度將直線上升,地球上的物體只存在單一運動現象,能源的利用和價值分文不值。
疑問6:伽利略、牛頓等人對物體運動本身存在的本質並未進行深入探討研究過,以為物體運動和靜止是常態。甚至當代人也認為物體運動本身無可理論,其實這只是外表的形態,內在因素並無人知曉。
疑問7:三百多年前,中國還是明朝,可想而知,中國幾乎還是處在生產力非常落後狀態,相信西方也好不了很多。牛頓三定律在那時問世應該從此將使產生力、機械物體運動產生飛速發展。然而瓦特並非牛頓三大定律的理論發明了蒸汽機,而是瓦特發明的蒸汽機開創了機械物體運動的新時代。可想而知,伽利略、牛頓的時代在沒有繁華機械物體運動的景物下能驗證此定律嗎?值得人們深思。
許許多多的疑問告訴我們,慣性定律只是「紙上談兵」。慣性定律的存在並非出現永動機,並非使動、植物長生不老,並非改變能源的利用和肆無忌憚的開採。種種跡象告訴我們,物體運動的本質需要重新思考和探索。
第一章:物體運動的性質
最早發現慣性定律是笛卡爾、伽利略等科學家,為了還原慣性定律的正錯,我們重新分析伽利略斜面實驗;如圖所示:
a b c
伽利略認為,假如沒有摩擦力,鐵球下落的高度和上升的高度是一樣的,或者鐵球下落在絕對的光滑的平面上將保持原有的運動速度。這種假設幾乎天衣無縫。
分析(1):任何物體在地球表面上都受到垂直向下的重力(或引力)作用而被地球表面支承著,因此存在接觸點或接觸面。即使在大自然界的空間中,任何飛行物體都受到垂直向下的引力作用,對飛行器無疑必須考慮克制這種垂直向下的重力或引力。更不用說機器、車輛由各種飾件組合接觸點或者接觸面就更多。這些客觀存在對物體運動或多或少(無論光滑程度)都存在摩擦阻力或損耗力。即使現代氣墊可以做到,但創造氣墊仍需損耗能(力)。為什麼在現實中永動機不能創造?為什麼動、植物不吸收營養而無法生長?為什麼勻速物體運動不可能永久出現(沒有作用物體的力)?這些都是客觀存在損耗的結果。因此,事物本身在現實中不存的現象是虛擬的,不存在任何科學價值,所以假設成立而未能對生產、生活、科學技術有實質作用,脫離了原有存在的事實和價值,其存在也沒用任何科學價值和意義。
分析(2):斜面上的鐵球是人為用力改變鐵球的高度,使鐵球獲得勢能,使鐵球具有了相應的力,也就是說,斜面實驗的存在創造高度,高度的存在製造了重力。當我們放鬆鐵球後,隨著鐵球重力不斷累積,鐵球的運動速度也就不斷加快。這表明鐵球重力在沒有外力的損耗下(空氣的阻力可忽略)累積以鐵球加速度的外表形式來表達。也就是說鐵球不斷儲存重力以加速度運動的外表形式展現。鐵球下到平衡點為累積最大重力值,此時以鐵球外表運動表達重力方式為最快。
分析(3):鐵球在地平衡點速度達到最快的速度,以運動方式儲存的力最大。如圖(a),鐵球在向上滾動時,由於鐵球伴隨受垂直向下重力的作用和接觸點所產生的摩擦阻力的不斷損耗下,包括空氣阻力,鐵球運動速度儲存的力不斷釋放以運動的速度表達漸漸遞減直到耗盡以物體運動方式儲存的力才達到最高點。每一次往返下落和上升的高度由於存在阻力的消耗而存在高度差。
分析(4):無論我們怎樣穩定鐵球不動在斜面上鬆手後鐵球都會在斜面上產生滾動形態。而沒有斜面的鐵球鬆手在空中下落將看到竭力保持原有形態。上述產生鐵球在斜面接觸點上受阻擋改變鐵球運動形態——滾動。
分析(5):鐵球下落在地平點的速度為最大,儲存的力為本實驗終極數。如圖(c),這時伽利略和牛頓等人認為沒有外力鐵球將保持原有的速度運動著。其一,伽利略、牛頓等人避開鐵球是自身的重力以運動快慢的外表方式表達重力的大小。其二,鐵球和平衡面存在接觸點,無論表面怎樣光滑都無法改變摩擦阻力的損耗,只是或多或少而已。別忘了鐵球是有質量的,鐵球在重力和支持力的點和面之間運動別幻想無阻力的損耗,除非鐵球沒有質量,不存在重力或引力而出現虛擬的動漫現象。
小結:
以上就是伽利略斜面實驗分析的全過程。我們總結一下結論:物體是傳遞作用力的煤質。作用物體的力必須不斷克服阻力以運動的快或慢的外表表達方式儲存作用力的大或小,作用物體的總力等於物體以運動的方式儲存的力加損耗的阻力。或者說作用物體的總力等於物體運動全過程的損耗阻力。伽利略的斜面實驗告訴我們,用力改變鐵球的高度使鐵球獲得了相應的力,使鐵球下落後以加速度外表方式表達鐵球重力累積的過程。所以鐵球無外力作用被遮蓋而排外。
物體在傳遞力的過程中總是朝阻力小的方向傳遞,在阻抗力的作用下將發生力的方向改變即轉移了作用力。
物體運動實質簡稱:傳遞作用力;儲存作用力;在受阻的狀態下朝阻力小的方向傳遞就出現轉移作用力,在這整個過程中不斷損耗作用力。
物體並非無緣無故發生運動,作用物體的力通過物體不斷克服阻力以運動外表形式的快慢儲存作用力的大小,把作用力通過物體運動特有方式儲存表達作用力,也叫活力。
1-1物體傳遞作用力
物體或相互組合的物體必須牢固結合或牢固連接在一起,在作用力的作用下以次相互傳承作用力。否則物體不能相互傳遞而斷鏈,導致物體結構不牢固後受力不勻產生運動狀態的不同或受強大的作用力作用下物體結構不牢變形、斷裂等。
證明物體傳遞力:可以在物體之間短接一個彈簧或組裝一個氣壓式的活塞,無論是向前的拉力還是向後的推力,彈簧或氣壓室都能發現形變表達、顯現傳遞作用力的大小。
1-2物體儲存作用力
打個比方來說明物體運動是儲存作力的類似情況。冷水在加熱時,冷水不斷增溫,這表明冷水在加熱中不斷儲存熱量,當停止對水加熱時,水儲存的熱量就確定了。冷水僅代表吸熱的煤質,不會自然而然降溫或升溫。物體運動也是如此。物體並非無緣無故存在運動狀態,作用物體的力通過物體運動外表的快慢形式表達儲存作用力的大小(就像我們稱物體的質量一樣由數據的大小表達出來)。把作用力通過物體與物體相互傳遞克服阻力以運動外表方式表達儲存作用力,也叫活力。當物體失去作用力後運動的物體以快慢方式儲存作用力後與該物體結構無關,儲存的力貫穿整個物體本身,無論怎樣分割、拆散本物體,它們依能以運動方式表達儲存作用力的存在,直到阻力的不斷損耗殆盡才停止運動。
1-3轉移作用力
作用物體的力通過物體相互的傳遞受到阻抗作用時力總是朝阻力小的方向傳遞,這時就發生力的方向改變即轉移作用力。作用和反作用就是這樣產生的。轉移作用力取決阻力(阻抗力)的大小,並非所有物體都能出現作用和反作用相等的現象,只存在效率的高低。
第二章:破解牛頓第一定律
1-1物體在沒有外力作用時,將保持勻速直線運動或靜止狀態。
分析(1):本定律首先固定或鎖定勻速物體運動和靜止物體的統一理念,勻速物體運動跟靜止物體是存在區別的。勻速物體運動的位置隨時間而改變,是有方向的,具有活力。而靜止物體不存在方向、位置的改變,處在力的平衡狀態。伽利略斜面實驗告訴我們,如果不用力改變鐵球的高度,使鐵球獲得到勢能,在引力驅動下是不可能存在球的最後速度「勻速」。因此伽利略、牛頓等人把因除去,而在果上下文章(運動中的物體以運動的方式儲存了作用力)。
分析(2):假如沒有外力作用,勻速物體運動將保持不變。假如沒有外力本身在現實中就不存在。物體受垂直向下重力或引力的作用,物體與物體之間存在支點或接觸面。這將或多或少產生摩擦阻力。假如沒有外力作用,也就是說,外力將改變物體勻速運動的方向和損耗勻速物體運動中的力,這就證明勻速物體只是外表形態,實是物體以運動方式儲存了作用力。即作用力通過物體外表運動不斷克服阻力以快或慢表達儲存作用力的大小。物體只是傳遞力的煤質。假如沒有損耗力,只有一種現象,那就是物體永無止境的運動,而不存在靜止現象。但現實並非如此。愛因斯坦曾這樣批評牛頓第一定律有循環論證的嫌疑,不需要也無法證明。因此慣性定律的存在沒有任何科學意義,假設是虛擬的。
下面我們來分析現實中的事例。如圖所示
1-2如圖:當用平衡力撞擊平衡板時,平衡板出去了,而球落入杯子中。人們認為球由於慣性而停留在原來的位置中 。假如用力在平衡板底下敲打平衡板,此時平衡板和球相互傳遞力同時發生運動。上述由於球和平衡板沒有牢固組合為一體,球在光滑的平板中絕大部分平衡板無法傳遞力到球上而出現這一現象。假如平衡板凹凸不平,輕輕用平衡力敲打平板,凹凸不平結構阻擋起到一部分傳遞力的作用使球隨同平板發生向前運動。此實驗只能證明平衡板和球受作用力不勻才出現不同的狀態,這無法證明物體存在慣性現象。如果說是物體的慣性現象,那作用物體的力跟沒有受力的物體就沒有任何的區別,相反就出現上述現象。
1-3:子彈離開槍口後還會繼續向前運動,水平道路上運動著的汽車關閉發動機後仍向前運動。這些人們認為運動著的物體仍然運動(慣性)。火藥的含量決定子彈的速度和飛行的距離。子彈在瞬間強大的氣爆壓力推動下,在不斷克服垂直向下引力和空氣阻力以極快運動速度外表表達方式儲存作用力,伴隨引力和空氣的阻力的不斷損耗下,子彈儲存的推力由快變慢最後耗盡才墜落。行駛中的汽車關閉發動機後由於汽車儲存了發動機作用汽車的力以運動方式儲存而存在,這時運動中的汽車自身儲存的力不斷釋放克服汽車行駛中產生的阻力和空氣阻力的損耗下漸漸緩慢耗盡以運動方式儲存的力才停止運動。物體運動不是自然而然的產物,而是作用力作用物體通過物體運動的外表形式來表達累積作用力的狀態,把作用力通過物體運動的方式累積成為物體的活力,並在運動中不斷損耗以運動方式儲存作用力。
1-4公交車突然啟動時,人向後倒。由於人體的重力壓在腳和車的接觸點中,車啟動時傳遞到腳上的力伴隨車體向前運動,但人體上身由於未牢固和車結為一體而並非同時受到力的作用,產生人體受力不勻使腳向前運動,人上身在瞬間來不及由腳上傳到人體中的力而被腳向前運動快速拉倒。假如人體完全和車牢固結合為一體,這種現象就不會發生。發生這種現象主要出現傳遞力不勻而產生。
1-5緊急剎車時,人體會向前傾倒。人和車在向前運動中以運動外表方式儲存了作用力,當緊急剎車時,運動中的人由於沒有牢固和車組合為一體,車剎死了,運動中的人由於儲存了作用力未受車剎死的作用而未抵消人體運動中儲存的力,使車停而人由於運動儲存了作用力繼續運動。這告訴我們,物體牢固的組合才能伴隨運動的狀態變化而同時變化,使作用力在傳遞和損耗中伴隨力的作用而同時發生變化。
1-6汽車在高速度行駛時緊急剎車,不是馬上停下來,而是滑行一段距離後停下來。高速度行駛的汽車以運動外表方式表達儲存了巨大的發動機連繼作用的力,當我們剎輪子時,汽車自身的重力通過車輪壓在地面產生的摩擦阻力,產生的阻力未能抵消汽車以運動的方式儲存的作用力,剩餘的力就拖著輪子繼續滑行一段距離,直到阻力耗盡以運動外表表達方式儲存的力才停止。
小結
運動員在衝過終點之後,不能立刻停下來,小孩子玩滑板「剎不住」撞到別人,運動員用力扔鉛球突然鬆手,鉛球立刻飛出去,等等。這些現象告訴我們不是慣性現象,而是作用物體的力通過物體運動快或慢的外表表達方式儲存作用力的大或小。在沒有完全損耗物體以運動外表方式儲存的力情況下仍然向前運動。物體運動告訴我們,物體運動只是外表形態,實是力的儲存的表現——活力。一切運動的物體都儲存了力。所以物體運動是力——作用力的累積,叫活力。人們通常錯誤認為運動中的物體在沒有力作用的情況下仍然繼續向前運動是慣性現象,其實是作用物體的力以運動外表表達方式儲存了作用力,在沒有完全損耗這種力的情況下, 物體儲存的力以運動的方式繼續存在直到外力(阻力)消耗殆盡才沒有以運動方式表達力的可能。
慣是積久成性的意思,也可以說是累積釋放的表現。人們錯誤認為慣性是物質一種屬性,把勻速物體和靜止物體強加在一起,然後出現了慣性、慣性力的自我矛盾中。所以物體慣性現象實是作用物體力的累積釋放表現。世界上沒有不勞而獲的事,也不會夢想能成真,天上不會掉餡餅。知識是靠天天學習才能累積,勤勞才能創造財富,探索才能發現。所以物體勻速運動是力累積後釋放的表現,在阻力的損耗下物體運動漸漸緩慢減速,直到消耗殆盡才停止。存在因果關聯,不是無緣無故天生的固有的屬性。所以慣性現象並非伽利略、牛頓等人描述那樣是物體固有的屬性,把慣性含義曲解了。伽利略斜面實驗為什麼要在斜面做,斜面意味著什麼?這種看不到的力,被人遺忘而忽略的勢能(重力),從此朦朧遮蓋了幾百年物體運性質的奧秘未能打開,而借用慣性概念替代勻速物體運動物體(永動機)。
第三章:破解牛頓第二定律
物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比。數學表達式F=ma
分析(1):物體加速度的大小跟作用力成正比。這說明作用物體力的大小是通過物體克服阻力以運動快慢的外表表達作用力,物體本身只是傳遞力的煤質。作用物體的總力等於物體運動中儲存力加損耗的力(阻力),力是守恆的。物體加速度的大小跟作用力成正比不會錯,但物體的加速度出現將伴隨物體同時不斷產生阻力的增加而損耗作用力,很簡單,物體速度的增加是接觸面或點摩擦阻力的頻率不斷攀高而損耗作用力。所以作用力等於阻力的損耗加物體以加速運動方式儲存的力。換句話說,作用力要不斷加大克服阻力的損耗,不斷加大作用力由物體加速方式儲存來表達作用力即加速度。所以,阻力的損耗決定有多少的作用力能以物體運動方式儲存表達,阻力隨物體運動的快慢來決定大小,即可小於物體的重力,隨速度的不斷的加速,出現的阻力也可超越物體質量的重力,這跟物體的質量成反比有著清晰的界限,作用力與阻力才是對立和統一的關係,阻力才是影響物體運動的因素。而我們學習牛頓第二定律的錯覺在於物體質量的大小和在運動中產生阻力的大小似乎相提並論,甚至直接考慮是物體的質量的關係,物體的質量不等同物體在運動中出現的阻力。要知道,在大自然界中,物體的質量都被地球表面支承,許多機器在技術上和動物本身具有獨特的方式減小自身質量的重力所帶來的阻力,讓作用力達到最佳效果以物體運動方式表達儲存力作用力。將會出現f<ma的現象,這時出現阻力小於物體的質量(重力)。
分析(2):物體的質量不變,在不同的狀態條件中發生物體相同的運動速度所產生的阻力不同所需作用力也將不同。如:一塊幾百斤的石頭躺在平坦的道路上,在常人看來,要讓巨石抬舉起來幾乎不可能;要用繩子拉動它估計要費九牛之力;假如把巨石放在有輪子的車箱中,那麼幾乎誰(成年人)都能推或拉動它。同一物體質量在不同的條件下出現不同的阻力而發生物體的運動所需作用力不同而不同。這告訴我們,作用物體的力必須不斷克服阻力通過物體的傳遞以物體運動方式儲存表達作用力的大小。所以,物體加速的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比是不完全正確的,存在缺陷。再如一個大力士可以在水平地面上拉動小汽車,甚至可以拉動浮在水中幾十噸或幾百噸的裝甲車。假如按牛頓第二定律計算大力士使用力跟實際大力士使用的力有著巨大的差距。原因是小汽車的重量通過輪子把車的重量分成二力平衡狀態(這就是輪子省力的效果),只要作用力克服車體重力在各個組合點產生的阻力及摩擦阻力,這時大力士拉小汽車的力以小汽車向前運動的方式儲存表達出來(加速度)。大力士能夠拉動浮在水中裝甲車,是由於裝甲車受浮力作用使重力處在平衡力的狀態,只需克服裝甲車在水中水對裝甲車產生的阻力,把大力士的力克服水的阻力以裝甲車向前運動的外表表達方式儲存作用力(加速度),這時裝甲車就向前運動。但大力士決不可能把小汽車或裝甲車抬起或拋在空中。以上說明物體的質量的大小將產生阻力的大小還跟物體質量所處的狀態產生的阻力大小並存,並非物體的質量的大小就是產生阻力的大小是唯一的獨立存在,物體所處條件狀態的不同產生阻力的大小而不同,物體在不同的狀態條件下發生相等的加速度所需作用力不同也將不同,這將改變牛頓第二定律的數學方程式:f<ma或f>ma。作用物體的總力等於以物體運動方式儲存的力加損耗的力或作用物體的總力等於物體整個運動的過程中損耗的總力。由於物體是傳遞力的煤質,質量越大,傳遞的力就越大,同時需要作用力也就越大,產生的阻力隨之增大,損耗作用力也隨之越大,因此,作用物體的力必須不斷克服阻力,把剩餘不斷增加的作用力以運動加速度方式表達作用力。相同的物體質量在不同的狀態中發生相同的加速度由於阻力的不同所需作用力的大小是不一樣的。阻力是隨物體運動的速度變化而變化,而物體的質量是永恆的,所以加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比並不完全正確。
分析(3):我們在實驗室中驗證牛頓第二定律無非是質量不變,增大作用力,比較一下加速度的變化;或者作用力不變,質量增加,比較一下加速度的變化。得出的數據是:質量不變,作用力加大而物體速度隨之加快,作用力不變,質量增加,物體的速度隨之遞減。這不能證明物體加速度的大小跟作用力成正,,跟物體的質量成反比。沒有試驗數據通過f=ma的驗證。只表明這種因果的關係,但不存在數學中的等式,其一:物體是傳遞力的煤質,作用物體的力通過物體不斷克服阻力以物體運動的方式儲存作用力、表達作用力,把作用力通過物體運動成為活力。作用物體的總力等於損耗力(阻力的損耗)加活力。其二:物體質量的大小只能證明損耗作用力的多少,也就是說物體質量的大小是產生阻力的大小,但不能代表物體的質量的多少等同阻力的多少。因為此時物體的質量無論大小都被小車接觸面支承著,小車承載物體質量被輪子支承而處在二力平衡之中,作用力作用小車不斷克服小車整體質量帶來的阻力,把剩餘不斷作用小車的力以加速度方式儲存表達出來,而小車的總質量在輪子二力平衡的作用下,阻力大大減小,使小車的質量值比小車在運動中產生的阻力值大得多,這跟物體的質量成反比是不相符。只有一種可能,那就是物體垂直向空中飛行。這時物體的重力等同阻力,作用力不斷克服重力所帶來的阻力,把剩餘不斷作用的力以運動方式表達儲存作用力。所以牛頓第二定律只適用垂直發射的飛行器。面對地面的車輛、動物等都被地球表面支承著,只要不斷克服物體質量所構成的阻力,把剩餘不斷作用物體的力以運動方式表達儲存的力叫活力。
分析(4)為什麼自由落體是加速度運動?在高空中物體的墜落過程就是重力累積的過程,在沒有阻力的損耗下(空氣的阻力很小)由物體加速度來表達,質量的大小只能證明物體儲存重力的大小,不能反應速度的快慢,這將有力證明跟物體的質量成反比是錯誤的,也反應物體是傳遞力由物體運動來表達力的大小。
小結
物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比。本定律存在絕對性和不確定性。物體的運動是多樣性,包括空中、水裡、水面、地面上等,同一樣的物體質量相等,在不同的自然條件狀態下,物體為了減小阻力的損耗,有著獨特的、天然的、人為的方式方法減小自身質量的重力帶來的阻力的損耗,使物體在不同的自然條件中發生同一樣的加速度所需作用的力大小是完全不一樣的。我們無法根據牛二定律去統一計算所有的物體加速度中的作用力,物體在運動中阻力是個變數的,而質量是不變的量,阻力隨物體運動速度變化而變化。所以牛二定律存在缺陷,我們只能這樣說:把不斷加大的作用力在不斷克服阻力的損耗的同時不斷以物體加速度方式儲存表達作用力(活力)。物體只是傳遞作用力的煤質,在傳遞力的過程中以物體運動的現象表達作用力。總之,物體運動就是作用力的一種外表表達形式,我們可以把這種力叫活力。勻速是:作用力維持物體運動中所需的損耗力(阻力)即作用力等於損耗力而保存了原有以運動方式儲存的力。加速是:不斷加大作用物體的力不斷克服阻力的損耗由物體運動的速度表達不斷加大的作用力。這就是物體傳遞力所具有的性質。
第四章破解牛頓第三定律
作用力等於反作用力,大小相等,方向相反。本定律在現實中存在缺陷。並未闡述作用和反作用的原由,只是說有作用就一定會出現反作用,而且大小相等,方向相反。
分析(1)人在非常光滑的地面上行走時將發生滑倒現象。車輛在結冰光滑的道路上行駛時發生輪子轉,車不向前行駛的打滑現象。這時作用和和反作用就失靈了。原來作用力傳到腳底板或車輪子中時,如果接觸面不產生足夠的阻力阻抗,作用力就無法改變力的方向而朝阻力小的方向傳遞。只要人或車輛的重力壓在地面上,地面產生足夠的阻抗力(阻力),這時作用力作用地面受阻就朝阻力小的人或車輛上,使人或車體通過地面的阻抗把作用力轉到人或車體中以運動方式表達並儲存作用力,這時就出現力的轉移現象。力在物體的傳遞中總是朝阻力小的方向傳遞。
分析(2)人如果在幾層樓中墜落到堅硬的地面上將「粉身碎骨」。人在空中受引力作用下,人的重力以加速度方式儲存著,最後落到地面產生巨大的碰撞力,碰撞力的產生是地面堅硬阻抗把力轉移到人體中而骨折人亡。倘若此人落在很深的水裡或鬆軟海綿中,情況就有了轉機。人下落的重力大部被水的阻力或鬆軟的海綿產生的彈性減緩,使阻抗力減緩緩慢損耗作用的重力,剩餘小部分的重力被水或海綿的阻抗下轉到人體接觸面中作用的力大打折扣而保全了生命。因此作用和反作用的產生效率取決中間的阻抗力的大小。此現象告訴我們,損耗或緩慢損耗作用力,轉移的力(反作用力)就會起到減小或損耗作用力,運動員高空跳水就是由於水產生阻力的損耗緩慢消耗人體高空落下的重力而安然無恙。
分析(3)兩隻小船靠近在一起,其中一隻船上的人用力作用另一隻船,發生兩隻船都各自相反的方向運動,人們就認為是作用和反作用。從力的傳遞來分析:用力作用一隻船後瞬間船向前運動,同時受水的阻力作用,把一部分的力轉傳到另一隻船中,另一隻船受力後也向後運動。作用一隻船的力之和等於兩隻船以運動方式儲存表達的力加損耗力(水的阻力)。倘若一隻船固定,用力作用另一隻船,這時固定船隻巨大的阻抗作用,作用另一隻船的力除水的阻力就完全以運動的方式儲存表達作用力。這就是力轉移現象,力總是朝阻力小方向傳遞,並非作用等於反作用,而是效率高低罷了。
一個人從活動的船上跳到岸上的成功與否,主要靠這個人的速度,速度越快,跳到岸邊機會就越大。因為腳瞬時作用船的力,船受力後向受力的方向前進,這時水對船有一個阻抗未能極時以極快速度方式儲存表達作用力而給跳船人的時間和作用船後產生的阻抗力轉到人體上,使人在船的阻抗下力轉移到人體中而跳到岸面。人作用船上的力等於人和船得到的轉移力和傳遞力之和加損耗力(水的阻力)。並非作用與反作用相等,而是作用船的總力受阻出現分力:轉移人體中力、力傳遞給船後以運動方式儲存作用力、船運動中水產生阻力。
分析(4)火箭、飛機利用噴氣式發動機產生的推力向前或向上飛行,人們都認為是作用和反作用。其實在燃燒室內,氣壓充滿室內,開口一端氣體向外噴射而損耗了壓強,而對面另一端氣壓存在,正是對面氣壓產生的壓強單向性而推動火箭、飛機向前運動。其它室內軸對稱壓強大小均勻相等不存在單向的力 ,因而未能對火箭、飛機產生力的作用,這要求室內的容器堅硬抗衡室內壓強。火箭、飛機是利用單向的壓強產生推力作用的效果,並非存在作用和反作用,這種噴氣發動機產生的推力的效率極低,每時每刻都在消耗大量的氣體而又必須不斷燃燒能源產生氣體去補室內壓強。
分析(5)子彈、炮彈在火藥爆炸後產生強大的氣壓作用,子彈、炮彈就以極快的運動方式儲存表達作用力。同時我們感覺到有一股力向後作用槍體、炮體。由於火藥爆炸產生的氣壓是全方位的,而力總是朝阻力小方向作用。除了子彈、炮彈的阻力不夠大,氣壓朝此方向作用,向後氣壓衝破槍體或炮體的阻力也作用了槍體或炮體,並非作用和反作用的效果。它們的總力是火藥爆炸產生的壓強之和,為了減少向後氣壓產生的推力作用,必須在槍或炮後方開口排氣減小氣壓或消除氣壓而不作用槍體或炮體對人體的衝壓,但火藥爆炸產生的氣壓瞬間消耗巨大,作用子彈、炮彈的壓強效率就不高,就像噴氣發動機一樣能耗大,產生的效率低。如圖所示。單向力的出現不受任何條件限制達到單向的作用力或不需阻力的阻抗轉移作用物體的力以運動方式儲存表達作用力。這種發動機適用任何環境狀態中都使能物體發生運動。
分析(6)釘子被打進木頭中是由於釘子受力克服木頭擠壓的阻力,同時在木頭的擠壓對抗中有部分力的返到鎚子上,作用的力和轉移的力並非相等,否則我們無法把釘子打進木頭中。籃球怕打後被彈得多高取決接觸面的阻抗力的大小,並非由於作用和反作用相等而一樣高。
小結:
作用和反作用是在阻抗力的作用下作用力朝阻力小的方向傳遞,這時發生力的轉移現象。力的轉移效率取決阻抗力(阻力)。並非作用和反作用大小相等,方向相反。否則我們怎樣破壞物體的結構、改變物體的形狀,怎樣使物體由靜止變運動等等。作用物體的總力等於物體在傳遞的過程中出現的各個分力。如相互傳遞的力、運動中儲存的力、轉移的力、阻力的損耗等,這是作用力在傳遞力的過程中受阻後出現力的方向分解而方向發生改變,力是守恆的。阻力的大小決定作用力的轉移效率高低。
結束語
回過頭來,我們不難發現,亞歷士多德無法解釋運動的物體仍然運動的原因不知道物體運動是儲存了作用力以運動方式表達,在沒有阻力完全消耗下繼續以運動的方式表達力的存在,直到阻力緩慢消耗下,物體就由速度緩慢減速,直到阻力消耗殆盡才停止運動。
伽利略、牛頓等人認為力不是物體運動的原因,而是改變物體運動的原因。此話相當自相矛盾,假如沒有斜面,假如沒有能源,假如沒有太陽能,一切物體運動還存在嗎?既然力不是改變物體運動原因,那物體運動又是如何產生?這個問題困惑了牛頓的一生,牛頓只好說上帝才知道。但牛頓萬萬沒有想到的是物體運動是力的表達形式,是通過物體運動的快慢表達力的大小即儲存力的大小,在阻力沒有完全損耗下繼續以運動方式表達力的存在,直到被阻力損耗殆盡才無力表達運動。
牛頓試圖假設沒有阻力的損耗,但他忘記了自己發現了萬有引力所產生的重力而構築了阻力的產生毀滅了理想狀態的訴求,因而導致物體運動是絕對的,靜止的物體是相對的。殊不知物體只是媒體,能源是物體運動的基礎,沒有能源,物體就無法以運動方式去表達傳遞力、儲存力。面對自然界千變萬化的物體運動,這將唯一的告訴我們能源的存在將伴隨物體運動的轉化和消耗。
物體運動是表達力的形式即活力,物體只是媒體(煤質),是能源導致的結果,阻力才是運動的剋星,它們相互存在,相互制約,有了這種關係,加上能源的存在自然界才出現了物體的運動和物體的靜止。阻力,阻而不產生力,只是損耗力和改變力的方向。
面對浩瀚的宇宙,恆星、行星、衛星由於失去了支承力的作用,不存在支承點和接觸面,所以不存在平衡力、阻力(相對而言)而保存原來的速度即表達原儲存的力,這也告訴我們宇宙不同的空間存在不一樣的科學規律,所以許多科學規律也存在局限性,區域性。
千百年來人類對物體運動的性質終於被打開,這將揭開所有物體運動的奧秘,這將在生活、生產、科學技術中產生深遠的影響,將創造更多更好的運動器物,造福人類社會;將改變人們對牛頓三定律的認知,將是力學新的里程碑。
本文為《破解牛頓三定律》,這將破解所有物體運動的原因。
題主你好。先說幾句鼓勵的話,愛思考總歸是好的。然後開始駁斥。
你說的模型和永動機一分錢關係沒有。單向性過程在物理里比比皆是,但是永動機還是被嚴格禁戒掉了。你設置的閥門,不過是單向性的體現,它仍然要遵循熱力學定律。
首先,內部氣壓達到零,這個過程就停止了,"永動機"自動停止。其次,題主設置的是布朗運動,那麼熱漲落就不能忽略,這就意味著熱耗散依然很強。最後,氣壓差必須要靠外力場抵消,也就是單向性閥門,請問這個力場靠什麼維持?這些問題,題主既沒有考慮也沒有分析,就說在自己得設計的東西是永動機,實在是荒唐至極。
搞物理不是寫小說,怎麼想怎麼設計都行;物理要嚴謹地考慮問題,如果嚴謹地分析之後,發現確實存在"永動機",那麼就可以大膽提出假設。如果不先去嚴謹分析就大膽提出假設,那不是搞物理的,那是江湖騙子。歷史上無論哪個大物理學家,都是如此。
此外,題主的想法和麥克斯韋提出的小精靈假說類似。但是麥克斯韋比題主要嚴謹得多。這種精靈叫麥克斯韋妖,後來被發展為耗散結構。這套理論的確看似違反了熱力學第二定律,但是它是以犧牲能量為代價的。因此熱力學定律並沒有被推翻。指出麥克斯韋妖沒有違反熱力學定律的是匈牙利物理學家馮·勞厄。他指出,麥克斯韋模型里必須要區分哪些分子是熱、哪些分子是冷的,這個過程需要消耗能量。同樣題主的設計里有同樣的問題。那就是高氣壓分子和低氣壓分子的區分過程必須要消耗能量。
最後,題主所謂的靠譜,其實就是思考不周慮的表現,也反映題主自己的物理功底之膚淺。但是題主能提出這個問題,還是值得鼓勵,畢竟思考總比死記硬背要好。
兩邊如果都看成氣體分子隨機運動,倒是有可能做到一邊分子比另一邊多一點點(多太多的話,少的那邊就撞不開閥門了)。但是別忘了外殼和閥門也是分子原子構成的,在不斷撞擊下,外殼和閥門是會傳遞撞擊能量的,兩邊最終會達到溫度平衡。事實上,熵仍然增加了。
想法挺好的。另外不考慮工程上的實現問題,理論上也很有啟發意義。
如題,假設門很小,分子的布朗運動有一定概率可以開啟門,我們假設分子自左倉向右倉運動。另外,我們設置某種「彈簧」,門開後,在足夠短的時間內會被關閉。那麼,開門的那個分子,在開門的一瞬間,需要將與門發生碰撞,撞開彈簧,將自身熱運動的能量傳遞給門,同時自己進入另一個倉。但彈簧終究會收縮回去,轉化成熱能,因為此時門向分子來的一端做功,熱能又被還給門左側。
在這個過程中,該分子能量損失,鴻觀來講,就是溫度的降低。因為溫度本身就是熱運動的一個統計概念。氣壓p,與空間v,溫度T,可以利用理想狀態方程在我們假設條件下進行足夠精確的描述,即PV=nRT,可見,即便分子多的那一側,物質的量n較多,其氣壓也不一定會大,因為溫度低。
但此時還有溫度問題沒有解決。另外,雖然這個過程最終會停止,但最終狀態對於平衡的偏離,並不容易證明可以忽略。所以感覺,不用公式具體計算,很難說清楚。
大體來講,我們假設所有分子,由於某種原因,從左倉到右倉,這是一個熵減焓減的過程,總體自由能應該是沒有變化的。所以,兩邊應該並沒有可以做功的能力。
話說感覺問題提得很好,比我們熱力學老師出的題可能還要強一些。我本身只學過傳統熱力學,並不涉及微觀單個分子。這個問題的回答,恐怕需要藉助統計熱力學了。
另外,整個熱力學的公理只有三大定律。什麼工程實現不了之類的,並沒有辦法有效反駁。熱力學本身就是理論探討。可逆過程,卡諾熱機,絕熱過程,哪個實現得了,但確實有用。
你的設想完全正確,遺憾的是這不是你的獨創,永動機已經被發明出來了。太陽帆、PN結、麥克斯韋妖,以及與你的設想非常相近的一種機械,我忘記名字了,都是利用了宇宙中取之不盡用之不竭的隨機能量。收集隨機能量進行單向發射(太陽帆有點勉強),是已經實現了的,是當之無愧的永動機。
目前的永動機功率很小,沒有實用價值。特別是在宇宙冷寂的進化趨勢下,遠景並不看好。但是我認為,在宇宙冷寂前的若干億億年里,永動機會有其繁榮昌盛、獨當一面的光輝歷史。
關鍵就算你造出來了……沒有任何的實際應用,對科研還有社會文明進步也沒有任何的意義。更何況你這所謂的永動概念是你自己定義的,一個只能單向控制的閥門普通你所說,最後放個十幾億年一個管子重一點一個管子輕一點,這也沒有永動啊……而且隨著管內的空氣分子越來越少……運動也就越來越低,你這兩頭管子最後還是死了。你所謂的永動機概念不成立吧? 非專業答題者。
我想過通過強磁來實現提升永動的裝置,一直沒有去買幾個強磁去實驗一下,具體做法是:
1、把三個強磁鐵放在一個氣缸裡面,中間的那個可以翻轉
2、中間那個開始吸引兩側的強磁往中間移動完成第一次行程,快接近時讓中間強磁翻轉替換正負極把兩側強磁往外推,這樣不停的翻轉中間強磁就可以實現往複運動
3、中間翻轉強磁消耗的能量比較小,但是強磁造成的往複運動力量大產生的能量比較大,這樣就實現了多餘能量的增加,等於把強磁的能量轉換成了動能、電能,繼續下去會不會就實現了永動或能量增長
哪位大神有條件或動手能力強去實驗一下吧,真去實驗了給我說下結果,這個事情困擾我好長時間了,就是沒有條件去玩玩! 理論知識高手也來給我解解惑
為什麼現在的人連永動機的基本概念都不好好看完就在談永動機?永動機,不是自己永遠動的機器,而是,自己永遠動並且對外做功,對外做功,對外做功!這是重要的事情!能自己動的多了去了,你們設計出來的永動機,只要永遠自己切割磁場並且永遠不停息,人類的無盡能源就靠你們了。
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