Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Виткуловская средняя общеобразовательная школа

Исследовательская работа по физике

«Вечный двигатель»

Работу выполнил: ученик 7 класса Блинов Никита

Руководитель: учитель физики Макарова Марина Борисовна

2014 год

Аннотация

Данная работа посвящена исследованию значения и происхождения

«вечного двигателя», так как существует множество правдоподобных теорий, мифов, устройств даже вполне серьезных научных работ посвященных тематике вечного двигателя. И мне хотелось бы знать, где они могли бы быть использованы.

Практическая часть работы включает результаты проведения школьного анкетирования, анализ осведомленности учащихся о значении и происхождении такого двигателя среди учащихся 7-9 классов и показ модели вечного двигателя (автоматическая поилка для цветов)

Оглавление

1

Введение

4

2

Глава 1. Есть ли польза от вечного двигателя

3

1.1. История создания вечных двигателей

6

1.2. Какими они бывают.

7

1.3 Альтернативная энергия

11

4

Глава 2. Практическая часть

2.1. Анкетирование

15

2.2.Модель «вечного двигателя»

16

5

Заключение

17

6

Источники и использованная литература

18

Введение

Мы живём в мире науки и прогресса. В настоящее время вечного двигателя до сих пор не создано, однако существует множество правдоподобных теорий, мифов, устройств даже вполне серьезных научных работ посвященных тематике такого двигателя.

Сначала надо понять, что из себя должен представлять такой двигатель в целом. Почему так много людей занимающихся разработкой этого двигателя?

Не следует забывать, что изобретатели вечного двигателя были по существу, первыми энергетиками. Я уверен, что тот кто пытался создать вечный двигатель ,с большой вероятностью станет настоящим изобретателем ,чем тот кто, этим пренебрег. Ведь конструирование простых механизмов и тем более комбинирование их в более сложные -само по себе невозможно без элементарных знаний механики и законов природы .Кроме того ,развивается умение создавать конструкции в уме и переносить их на бумагу в понятном для других виде.

Цель - изучение значения и происхождения вечного двигателя.

Выявление информированности учащихся 7-9 классов о возможности создания вечного двигателя.

Для решения поставленной цели в работе ставятся следующие задачи:

• провести литературный обзор по теоретическим вопросам темы исследования;

• выявить уровень осведомленности учащихся 7-9 классов о значении вечного двигателя.

• статистически обработать результаты исследования.

• показать модель вечного двигателя

Методы исследования:

• анализ справочной, научной литературы;

• количественный и качественный анализ данных исследования.

Объект исследования: вечный двигатель

Предмет исследования: значения и происхождения вечного двигателя.

Гипотеза: Какое значение в науке имеет вечный двигатель. Возможно ли создание такого двигателя, одного из нетрадиционных источников энергии.

Актуальность и практическая значимость темы объясняется повышенным интересом к проблеме создания альтернативных источников энергии - например, вечного двигателя.

Глава 1. Есть ли польза от вечного двигателя.

1. История создания вечных двигателей

Что-же такое «вечный двигатель»? На этот вопрос можно дать несколько ответов. Даже идею вечного двигателя многие считают беспочвенной фантазией и бессмыслицей, которая многих сбила с правильного пути. Физик скажет, что вечный двигатель представляет собой двигатель, который, будучи однажды приведен в движение, сам по себе удерживается в этом состоянии сколь угодно долго и при этом, в случае необходимости способен еще совершать полезную работу. Но что подразумевается под словами «сколь угодно долго»? Означает ли это «вечно, всегда»? А что следует понимать под выражением «сам по себе»? Если заменить его, например, словами «собственной силой», то откуда и как возникает эта сила? Сейчас разберёмся.

Умные люди ещё тысячу лет назад пытались создать вечный двигатель, строили множество гипотез по этому поводу, но ничего не получалось. Теория так и оставалась теорией.

«Эпидемия» разразилась в Англии и во Франции в середине 17 века. В 1678г. во Франции даже издавался научный журнал, в котором систематически публиковалась информация о вечных двигателях. С развитием машинного производства изобретателей перпетуум-мобиле стало заметно больше. Создавали такие двигатели не для собственного удовольствия, а в надежде на применение. Такими проектами были завалены правительственные и научные учреждения, газеты, журналы. В свою очередь, закон сохранения энергии исключал возможность построения перпетуум-мобиле с получением энергии из ничего. Приведу краткую выдержку из ломоносовской трактовки этого закона 1748 г: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что если что-то к чему-либо присовокупится, то столько же и отнимется от чего-то другого»

В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. В решении было сказано: «Построение перпетуум-мобиле абсолютно невозможно. Если бы трение и сопротивление среды в течение длительного времени не смогли уничтожить двигательной силы, то эта сила могла бы произвести только эффект, равный причине…

«Производство» вечных двигателей даже после наложения вето отнюдь не прекратилось. В течение 150 последующих лет патентные ведомства стран Европы и США выдали на подобные механизмы около тысячи патентов.

В Росси с переходом на рыночную экономику в десятки раз сократился общий поток заявок на изобретения, а на вечные двигатели, как это ни странно, не уменьшился.

1.2. Какими они бывают.

Вечные двигатели делятся на два рода: двигатель первого рода и двигатель второго рода.

Вечные двигатели первого рода (самые древние), единожды приведенные в действие, будут постоянно совершать работу или движение без притока энергии извне. Что, естественно нереально, ибо создать из ничего или уничтожить энергию невозможно.

Вечный двигатель второго рода - воображаемая периодически действующая тепловая машина, которая совершает работу, полностью преобразуя теплоту, получаемую от источника, в механическую энергию. Действие такого двигателя не противоречит закону сохранения энергии, но нарушает второе начало термодинамики, поэтому двигатель неосуществим. К этому добавим: просто потому, что «второе начало» термодинамики не допускает самопроизвольный переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому и превращения тепловой (внутренней) энергии в механическую. Но энергию можно преобразовывать не полностью, а частично. Ведь второе начало термодинамики рассматривает энергию в замкнутых системах. Но мы существуем в открытой системе, где запас энергии в окружающей среде практически неисчерпаем. Поэтому изобретатель, подчас сам того не понимая, использует энергию внешней среды. При этом создается впечатление, что дополнительная работа появляется из ничего. Изобретатели вечного двигателя не стремятся создавать энергию из ничего. Они проектируют, конструируют и сооружают механизмы для выполнения «даровой» работы.

(Стр.194 №3)

Схема «вечно» вращающегося колеса Орфениуса - знаменитого имитатора вечного двигателя начала 17 века с приводом от спрятавшегося в соседней комнате помощника.

«Вечный» фонтанчик М.Немлихера.

Фонтанчик периодически извергает красивую струю жидкости. И никаких затрат энергии! Но она, несомненно, расходуется. Энергия черпается из окружающего воздуха. Вся суть в изобретении. Фонтанчик заключен в герметичную оболочку и находится в среде с довольно стабильной температурой. Но без разности температур, как известно, получить работу невозможно. А игрушка действует! В чем секрет? Фонтанчик состоит из двух сообщающихся герметичных сосудов, соединенных сифонной трубкой (сосуды из стекла или пластика). Вокруг верхнего сосуда открытые аквариум с водой и декоративные растения (из пористой пластмассы или ткани). Через них вода постепенно испаряется, охлаждая верхний сосуд. Поэтому температура воздуха в нем всегда ниже, чем в нижнем сосуде. Вот вам и разница температур. В нижнем сосуде летучая жидкость, например окрашенный ацетон. Давление паров ацетона в нем выше, чем в верхнем сосуде. Под давлением паров ацетон фонтанирует в верхнем сосуде. Когда жидкости в нем накопится достаточно много, под ее давлением открывается возвратный клапан, и жидкость переливается в нижний сосуд. Этот цикл повторяется бесконечно, если периодически пополнять сосуд с водой из аквариума. Длительность одного цикла зависит от температуры и влажности окружающегося воздуха.

(Стр.197 №3)

1.3 Альтернативная энергия

На сегодняшний день альтернативная энергетика становится проблемой номер один для всего мира.

Непомерный рост стоимости энергоносителей заставляет учёных искать замену традиционному способу получения энергии. Ветроэнергетика, солнечная, энергия морских приливов, энергия малых рек, чего только не предлагают современные изобретатели. А учёные в это время бьются над проблемой термоядерной энергии. Но к сожалению ни изобретатели, ни учёные пока ничего не могут предложить промышленности.

Чтобы быть конкурентоспособным традиционному способу производства энергии, альтернативный источник должен обладать рядом достоинств.

Во- первых мощность на единицу площади. Чем больше мощность и чем меньше площадь занимает электростанция, тем выше КПД этой электростанции и дешевле энергии которую она вырабатывает.

Во- вторых - стабильностью. Электростанция должна работать непрерывно, так как электроэнергию очень трудно и дорого запасать впрок.

Ветрогенераторы работают лишь при наличии ветра, а он не постоянен. Солнечные электростанции только днём. Электростанции морских приливов хоть и постоянные но уж слишком громоздкие и маломощные.

В третьих, альтернативная электростанция должна использовать возобновляемый или очень дешёвый источник энергии. Такой, как например предполагалось использовать для термоядерной энергетики. Запасы воды на Земле огромны и энергии хватило бы на долгие годы. К сожалению термоядерные электростанции до сих пор находятся лишь в проектах, и до практического применения данного способа производства энергии ещё очень далеко.

Но в природе есть нечто, что может служить неисчерпаемым источником энергии. Это постоянный магнит.

Вот цитата из книги В. П. Карцева «Магнит за три тысячелетия». «... Постоянный магнит ниоткуда не получает энергию, а его магнитное поле не расходуется, когда им что-либо притягиваешь».

«Вечный двигатель» И.Эльшанской

Классическая схема: магнит, наклонная плоскость и металлический шар. Но к сожалению такой двигатель не работоспособен.

Но изобретателям постоянный магнит не даёт право успокоиться. Ведь это же идеальный источник энергии.

Тепловой насос Я.Матусевича

Одна из старейших технических задач - создание водоподъемного устройства, с помощью которого можно доставать воду из колодцев или другого подземного резервуара. Сейчас можно просто купить глубинный насос с электрическим приводом. Но электронасос не везде применим. Поэтому устройства ,действующие за счет тепла внешней среды ,сохраняют актуальность .

Этот насос состоит из двух сильфонов и гофрированного теплообменника. Верхний сильфон с легкокипящей жидкостью помещен внутри теплообменника. От нагрева наружным воздухом жидкость закипает, и пары по трубке поступают в нижний сильфон, находящийся в колодце. Он раздувается и вытесняет порцию воды в верхнюю накопительную емкость. Холодная вода из нее через трубку с распылителем орошает эластичную камеру с верхним сильфоном. Пар в нем конденсируется, и давление падает. В разреженное пространство верхнего сильфона поступает конденсат из нижнего. Уровень воды в приводной камере понижается, открывается клапан, и в камеру поступает вода. Насос действует периодически, пока есть разница температур окружающего воздуха и воды в колодце.

(Стр.198№3)

Глава 2. Практическая часть

2.1. Анкетирование

Цель: Выявление информированности учащихся 7-9 классов о возможности создания вечного двигателя

Анкета (Приложение 1)

Вопрос

Ответ учащихся (знает)

Знаете ли вы что такое магнит?

95%

Где используется магниты

65%

Что вы знаете о вечном двигателе?

35%

Возможно ли создание вечного двигателя

0%

Анализируя результаты анкетирования, можно сделать следующие выводы:

1. Почти все ученики (95%) знают, что такое магнит.

2. Большая часть анкетируемых (75%) знают, где используется магниты.

3. Большинство учащихся(35%) не знают, о вечном двигателе.

4. Никто не знает, возможно, ли создание вечного двигателя(0%)

2.1. Модель «вечного двигателя»

Поливалка для комнатных растений (оригинальное изобретение Сережи Громова )

Устройство: рычаг, груз, грелка с водой, горшок с растением. На одном плече рычага - горшок с растением, а на другом - уравновешивающий его груз. Под гирей эластичная емкость (медицинская грелка) с водой. Когда земля подсыхает, масса горшка уменьшается, и гиря нажимает на грелку. Вода по трубке льется в горшок до тех пор, пока его масса не достигнет массы груза.

Если к оси поливалки, присоединить какой-нибудь механизм, например стенные или напольные часы, то они будут заводиться автоматически.

Заключение.

Для достижения поставленной цели и задач в исследовательской работе мною изучены материалы о «вечном двигателе», о попытке создания такого двигателя посредством всемирной сети Интернет и СМИ. Длительные исследования доказывают реальную возможность таких двигателей, которые могут выступать в роли альтернативных источников энергии.

Внедрение в промышленное производство «вечных двигателей» позволит не только обеспечить человечество практически бесплатной электроэнергией, но и продвинет цивилизацию на новый, более высокий технологический уровень.

Литература.

1. Занимательная физика. Книга 1, 2 Я.И. Перельман. М.: Наука,1979

2. Вечный двигатель вчера и сегодня. Перельман Я. И М.:Мир,1984

3. Хочу стать Кулибиным .И.И.Эльшанский .М.: Дрофа.2008

4. Физика 7 класс :учеб. для общеобраз. учеб. учреждений\ Перышкин

5. Физика 10 класс: учеб. для общеобраз. учеб. учреждений\Г.Я.Мякишев,Б.Б Буховцев-М.:2013

6. free-energy-source.ru ,

7. google.com.ua )

8. callowayengines.com/msg2.htm

9. fdp.nu [email protected]

10. Чернышов В.А. "Магнитный двигатель публикации: 17.02.2011 г.

11. rusactive.ru/history/interestin

18