preskoči na sadržaj

Perpetuum mobile

Stoljećima su znanstvenici i pronalazači pokušavali konstruirati strojeve koji bi radili bez vanjskog izvora energije, no nikome to još nije uspjelo. Godine 1686. opat de la Roque konstruirao je uređaj u čijem je središtu bila velika posuda s vodom.


Na njezinu je dnu bila rupa, iz koje je vanjska cijev vodila do točke iznad površine vode. De la Roque je vjerovao da će tlak stvoren u posudi potjerati vodu kroz cijev te da će se tako stvoriti neprekidna cirkulacija. Pritom bi se pad vode koja se vraća u posudu mogao iskoristiti za okretanje vodenoga kola.

Taj uređaj, naravno, nije funkcionirao zato što tlak koji vlada pod površinom vode ovisi samo o dubini. Kad se voda u cijevi digla do razine vode u posudi, prestala je teći jer su se tlakovi na dnu posude i na dnu cijevi izjednačili.

Netko je drugi predložio izgradnju vodenice koja ne bi samo mljela žito nego bi sama pumpala vodu koja je pokreće. Jedno bi je vodeno kolo dizalo, a na drugo bi padala, u zatvorenom krugu, pa bi onda to drugo kolo pokretalo prvo. Taj bi stroj trošio samo malo vode da se pokriju gubici nastali isparavanjem.

Nažalost, ni takav uređaj ne može funkcionirati. Dižemo li vodu uzbrdo, ona dobiva potencijalnu energiju. Kad voda pada, ta se potencijalna energija pretvara u kinetičku, koja se dijelom prenosi na vodeno kolo i tako ga okreće. U idealnom slučaju potencijalna je energija jednaka kinetičkoj pa bi se kola mogla nastaviti okretati vječno – dakako pod uvjetom da pritom ne obavljaju nikakav koristan rad, to jest da se energija ne odvodi iz sustava. Međutim, nemoguće je napraviti čak i takav sasvim beskoristan stroj, jer na obim kolima, kao i u svim spojnim cijevima i kanalima, nastaju gubici zbog trenja i ostalih pojava, i to pozamašni, jer su vodena kola vrlo nedjelotvorne sprave. Takav bi uređaj stao već nakon nekoliko okretaja, ne obavivši baš nikakav rad.

Pretegnuti kotači

Drugi su pokušavali ostvariti perpetuum mobile – kako je nazvan zamišljeni stroj koji bi se vječno okretao sam od sebe – pomoću uneravnoteženih, pretegnutih kotača. Kotač se, recimo, postavi okomito, a na njega se montiraju mnogobrojni utezi na prekretnim ili zakretnim krakovima. Zbog njihova zakretanja jedna strana kotača „preteže“ drugu. Mislilo se da će tako utezi na jednoj strani stvoriti veći zakretni moment, što će izazvati okretanje kotača. Konstruktori takvih uređaja redovito su zaboravljali da zakretni moment ne određuje samo masa utega s ove ili one strane kotača, nego i duljina kraka, kao i to da svako produljenje kraka usporava okretanje kotača.

Mnoge se ideje perpetuum mobilea temelje na magnetskim i električnim pojavama. Kod jednog takvog zamišljenog stroja nalazimo magnet smješten na vrhu nagnute kosine. Čeličnu kuglicu uz kosinu vuče magnetska privlačnost, ali ona propadne kroz rupu pri vrhu rampe prije nego što stigne do magneta. Potom se vraća kanalom do kraja kosine, pa se ciklus ponavlja. I taj je stroj neostvariv zato što se kuglica koja je došla privučena po strmijoj kosini ne može vratiti po mnogo blažoj.

Razlozi neuspjeha

Danas znamo da je nemoguće napraviti stroj koji bi stvarao koristan rad bez utroška nekog oblika energije, zato što bi to bilo u suprotnosti sa zakonima termodinamike. Prvi zakon termodinamike kaže da je količina energije u zatvorenom sustavu nepromjenjiva. Drugim riječima, stroj može energiju pretvarati iz jednog oblika u drugi, ali je nijedan ne može stvarati ni iz čega. Neuspjeh „izumitelja“ perpetuum mobilea leži u previđanju ovog zakona. Premda su sve te ideje u praktičnom smislu beskorisne, ipak su vrijedne zanimanja jer nam, kroz razrješavanje prividnih paradoksa i traženje odgovora na pitanje zašto takav stroj ipak ne djeluje, pomažu da bolje shvatimo osnovne zakone fizike.

Gibanje kroz svemir

Nemogućnost da se stvori perpetuum mobile ipak ne znači da je vječno gibanje bez utroška energije nemoguće. Nebeska tijela, kako prirodna tako i ljudskom rukom stvorena, gibaju se svemirom bez trenja, a zaustaviti se mogu tek u sudaru s nekim drugim tijelom. To je, međutim, tako samo zato što ona za gibanje ne troše nikakvu energiju (ali je i ne proizvode). Njihova ukupna energija ostaje stalna te se, eventualno, samo bez gubitaka stalno pretvara iz potencijalne u kinetičku i obratno.

Članak je izvorno objavljen u 20. broju časopisa Drvo znanja i nije ga dopušteno prenositi.
 

| 23. 3. 2010. u 12:08 sati | RSS | print | pošalji link |


Edu.hr portal Forum CARNetovog Portala za škole namijenjen učenicima, nastavnicima i zaposlenicima hrvatskih škola Nacionalni portal za učenje na daljinu Moodle Edu.hr portal CMS za škole CARNetova korisnička konferencija Elektronički identitet

Učenički radovi

Autorska prava

Donosimo rad Tee Hrgović, učenice 2.a razreda Gimnazije Vukovar. Učenički je uradak nastao na nastavi informatike u sklopu obrade prezentacijskih tehnika i sadržaja koji se u prezentacijama koriste pri čemu je naglasak...

Nastavni materijali

Idejni i okvirni projekt

Idejni prijedlog za uključivanje gospodarstvenika i Industrijsko-obrtničke škole Šibenik u rad studija kroz izvođenje nastave  praktičnih vježbi studija na funkcionalnoj i realnoj tehnici koja bi se dijelom...

Audio&video

Putnici kroz vrijeme

Putnici kroz vrijeme: Od antike do barbike, od traktora do motike, nekad davno, davnije, što je bilo ranije? Prošlost su naše teme - Putnici kroz vrijeme,...

1856. - rođen George Bernard Shaw, irski dramatičar, romanopisac te...

Copyright © 2010 CARNet. Sva prava pridržana | Uvjeti korištenja | Impressum

A A A  |  

Mail to portal@CARNet.hr




preskoči na navigaciju
admin@raspored-sati.hr www-root@raspored-sati.hr ivan@raspored-sati.hr ivana.tolj@raspored-sati.hr marko.horvatovic@raspored-sati.hr www-root@donja-dubrava.hr analiza@donja-dubrava.hr pretinac@donja-dubrava.hr pajo.pajic@donja-dubrava.hr coran.goric@donja-dubrava.hr ivana@donja-dubrava.hr marijana@marijana-tkalec1.from.hr marijana.tkalec@marijana-tkalec1.from.hr mt@marijana-tkalec1.from.hr http://marijana-tkalec1.from.hr http://web.marijana-tkalec1.from.hr http://www.marijana-tkalec1.from.hr