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永动机可以证明

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发表于 2011-11-24 13:43:11 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
物体在斜面上的能量发生变化
                                         
引言:物体受外力作用能量发生变化,变化情况根据能量守恒定律计算;物体受自身力作用能量也发生变化,变化情况不能用能量守恒定律计算,也不能用功能原理计算,因为它不是受外力作用。斜面上物体的正压力通过机械装置,可以产生对自身的牵引力,把物体对自身的牵引力叫做自身力。物体在斜面上的正压力固定不变,但随着杠杠长度的增长,牵引力也相应增大,物体在斜面上的高度同时增高。即正压力是定值,但杠杠长度、牵引力、物体在杠杠上的高度它们成正比,且同步进行(详细内容见“6自身力使物体高度增加”)
1机械结构:
如图,圆O1的半径为R,半径为r的小齿轮与圆O1在同一个圆心上,且固定在一起,大齿轮O2半径为R,O2L是固定在大齿轮O2上的杠杆(同时也是斜面)。物体M在杠杆O2L上,E在圆O1圆周上,F在物体M上,EF是绳子且过A、B、C三个定滑轮。G是重物,它的作用是使杠杠O2L在没有物体的情况下始终保持平衡状态。
2齿轮半径的比:
两个齿轮的半径比是r:R=1:x,其中x≥100(当x<100时同样成立,但最小值是多少无法确定)。x越大越好,如x=100时小齿轮转动了100度,圆也转动了100度,大齿轮只转动了1度,杠杆O2L也转动了1度。
3绳子EF得到的力:
物体M在斜面上产生的正压力通过杠杠、齿轮、绳子EF传到物体M上,杠杠初始时与水平面成的角度为β,0<β<45o(当0<β<90o同样成立,但证明“L2-L1>0”时比较困难)。物体M在杠杆O2L上产生的正压力F,F=Mgcosβ,物体M与O2的距离S。根据杠杆原理,绳子EF得到的力f,f=FScosβ/R=SMgcos2β/R。
4物体沿斜面向上运动时受到的阻力:
物体向上运动时受到的阻力来自于摩擦力和下滑力
4.1摩擦力:本机械装置都是滚动摩擦,滚动摩擦系数一般在千分之几,这里的轮子(轴承、滑轮、齿轮)一共不足十个,摩擦系数合计小于十分之一,即产生的摩擦力N1,N1<Mg/10,取N1=Mg/10
4.2下滑力:物体的下滑力N2,N2=Mgsinβ
4.3阻力N:N=N1+N2 = Mg/10+ Mgsinβ<Mg,取N=Mg
5物体在斜面上静止时的位置:
当物体的质量不变时,物体在斜面上产生的正压力是定值,随着杠杠长度增加正压力产生的自身力同时增大。当动力距与阻力距相等时物体M在斜面上静止,根据杠杠原理有FScosβ=RN,MgScos2β=RMg,S=R/cos2β。物体在杠杠上静止时,物体M与O2距离为S,S=R/cos2β。
6自身力使物体高度增加
6.1杠杠沿逆时针转动时物体上升的高度
6.1.1物体能够沿斜面向上运动
物体在斜面上首先是静止状态(与O1的距离为s),接着才能沿斜面向上运动
当圆O2(也是斜面O2L)沿逆时针转动α度时,其中α≥1,(α+β<90o,否则斜面反向,不成立),物体在斜面上初始时那点应转动的弧长L1,L1=2πSα/360。这时E点在圆周上转动的方向是顺时针,转动弧长(也是物体沿斜面向上运动距离)L2,L2=2πRxα/360,所以L2-L1=2πRxα/360-2πSα/360=2πRxα/360-2πRα/360cos2β=2πRα(xcos2β-1)/360cos2β。有0<β<45o,α≥1o,则x≥100,显然xcos2β-1>0,得L2-L1>0。即α≥1o时物体沿斜面向上运动距离约L2长度。
6.1.2物体在斜面上逆时针转动高度增加
杠杠转动前物体所在垂直高度H1,H1=Ssinβ,杠杠沿逆时针转动α度后,物体与O2的距离为(S+ L2)。这时物体所在垂直高度H2,H2=(S+L2)sin(α+β),向上运动垂直高度H,H=H2-H1=(S+L2)sin(α+β)-Ssinβ=Ssin(α+β)+L2sin(α+β)–Ssinβ=Rsin(α+β)/cos2β+2πRxαsin(α+β)/360- Rsinβ/cos2β,因为0<β<45o,α+β<90o, 显然H>0。所以当圆O2沿逆时针转动α度时,物体M沿斜面上向上运动,高度增加。
6.2物体在斜面上顺时针转动高度增加
与6.1同理当圆O2沿顺时针转动γ度时(β>γ,若β<γ失去意义),物体M在斜面上的高度增加,增加高度h,h=(S+ l2)sin(β-γ)-Ssinβ=Ssin(β-γ)+l2sin(β-γ)–Ssinβ= Rsin(β-γ)/cos2β+ 2πRxγsin(β-γ)/360- Rsinβ/cos2β, 显然h>0.所以当O2沿顺时针转动γ度时,物体M沿斜面向上运动,高度增加。
7结论
通过以上推理可知:正压力转变成自身力时,自身力随着斜面长度增加,自身力相应地增大,斜面的长度到一定时,阻力、下滑力被抵消,自身力能使物体沿斜面向上运动,得出结论:物体在斜面上的能量发生变化。

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点评

永动机并不是不能实现,但是哥,你的设计太落伍了,你去查下反重力装置,一切皆有可能  发表于 2012-11-23 09:31

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
冷水黄金 + 1 辛苦了!

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2#
发表于 2011-11-24 13:55:55 | 只看该作者
迷途知返,楼主保重                  
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3#
发表于 2011-11-24 14:19:15 | 只看该作者
本帖最后由 crazypeanut 于 2011-11-24 14:25 编辑 8 _/ G4 Y) F- b5 _  j
: G; q& h1 u9 v% d; \! M( i$ Z3 f
LZ,内能啊内能,内能转化为动能* c- q- I! Y+ r, l$ x7 C
5 Y- x5 O; h4 _) z, v+ S
大学物理,热力学章节再去好好读读
+ s, ]0 r2 Q( g: }
, z# w. p2 g% E" R8 e: A1 v你说的自身力等价于重力势能,属于内能的一种,此装置实质就是重力势能转换为动能,根本不能起到做功的作用
" J# \& c7 o* J  u! C" n
8 o  u0 H5 M; N. d) L6 {2 [7 e1 u你连永能机的概念都不清楚:
# _3 F5 G5 D9 c在没有外界能量输入的情况下,可以持续对外做功的装置。2个大前提,1是能对外做功,2是能持续做功。不能对外做功而永动的东西(地球自转和公转是典型),不能称为永动机,因为其实质是牛顿第一定律,惯性的表现;不能持续做功的东西也不能称为永动机,其实质是系统内能一次性释放转换为动能。
) w; B: O# N  g% R1 }( Z
; Q4 X, M) F" B# y" P. r+ Y8 r还有第二类永动机,仅凭单一热源而能持续对外做功的装置。/ r1 v  ^* q5 {. Z. U

: i3 k- o: Y3 h, P1 |. K5 p. Y" v今天比较空,出于拯救迷途羔羊的想法,打了这么多。还是那句话,把大学物理学学好再搞各种奇思妙想
5 w; R* O6 G: g( G

点评

嘿嘿,找其他帖看到了这个就进来了。嘿嘿,其实地球之类也不是永动,只是损耗小而已。最终也会停下来。对了,你记得有一个讲行星轮转多少圈的帖子没。  发表于 2013-6-9 12:19
游客
  发表于 2012-5-5 22:19
中国人还是要多学习理论知识。重文轻理国无宁日。  发表于 2012-5-5 22:19
说的真透彻啊!  发表于 2011-12-24 16:04
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4#
发表于 2011-11-24 15:15:04 | 只看该作者
支持楼主,地球的能源事业就靠您了{:soso_e113:}
+ p. {" `: N5 @1 |) f& Z6 I9 S" O
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5#
发表于 2011-11-24 20:55:04 | 只看该作者
                        一笑而过
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6#
发表于 2011-11-26 13:01:26 | 只看该作者
最近老看到永动机的帖子,每次都让我虎躯一震
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7#
发表于 2011-11-29 13:00:38 | 只看该作者
永动机永远的话题。。。。。。。。。。。。。。。
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8#
发表于 2011-11-29 13:43:14 | 只看该作者
如此简单的结构,何不直接做出来试试?估计按这个思路,揪着头发把自己提起来很快就能实现了。
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9#
发表于 2011-12-6 11:34:41 | 只看该作者
lz说的好像是能量的转换吧,无法输出功啊~
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10#
发表于 2011-12-9 16:17:09 | 只看该作者
这个真的不行吧,违背热力学第二定律,难道上帝会再大门旁边再开个通关隧道?
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