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Máquinas de movimento perpétuo: será que algum dia conseguiremos construir uma máquina 'real'?

Máquinas de movimento perpétuo: será que algum dia conseguiremos construir uma máquina 'real'?


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O movimento perpétuo é uma inovação fantástica se alcançada ou o óleo de cobra da física? Retrospectiva é sempre 20/20, como dizem. É fácil rirmos e ridicularizarmos alegações passadas de dispositivos que são supostamente dispositivos de movimento perpétuo. A história popular geralmente coloca um estigma em dispositivos como curiosidades bizarras de engenharia. Esta feira é dada ao nosso conhecimento atual do mundo ao nosso redor? Devemos sempre nos lembrar do que as gerações anteriores sabiam na época. Isso é verdade para muitas facetas da ciência e da tecnologia.

Um bom exemplo seria a máquina de movimento perpétuo magnético 'Bishop Wilkins'. Freqüentemente, afirma-se que isso foi criado como uma estratégia para provar o conceito. Talvez a intenção fosse realmente provar a futilidade da busca pelo óleo de cobra da física. Veremos isso mais tarde.

Poderíamos criar um dispositivo que funcione sem absolutamente nenhuma perda de energia? Vamos dar uma olhada...

O que é movimento perpétuo?

Esses tipos de máquinas são, na verdade, dispositivos que se movem perpetuamente, nunca param. Se você pudesse criar um hoje, colocá-lo em movimento e deixá-lo sozinho, ele deveria, em teoria, continuar em movimento até o fim dos dias. Até o chamado "Big Freeze", que ainda está muito longe.

O "Big Freeze" é o fim teórico de tudo quando o universo se expandiu tanto que atinge um estado de energia livre termodinâmica zero. Neste ponto, o cosmos será incapaz de sustentar o movimento, os átomos serão quebrados e, geralmente, tudo estará morto. O espaço e tudo nele chegarão ao zero absoluto.

Este será um tempo de escuridão eterna, sem fim e absoluta. Um belo pensamento que está a apenas cerca de 100 trilhões de anos de distância. É claro que há uma infinidade de outras teorias sobre o fim de tudo para você escolher, mas minha favorita é o Big Freeze. Parece apropriadamente sério.

Mas estou divagando, a coisa mais importante a notar é que tal máquina funcionaria pelo menos até este ponto no tempo.

Nem tudo que reluz é ouro ou movimento perpétuo

Você provavelmente encontrará muitos designs por aí na 'interweb' que afirmam ser protótipos ou provas de movimento perpétuo. Alguns desses designs certamente parecem convincentes na primeira inspeção. Você provavelmente poderia desenvolver um design sozinho e, se projetado corretamente, eles também poderiam se mover para sempre.

Se isso pudesse ser alcançado, teria enormes implicações. Você pensaria que eles poderiam fornecer uma fonte eterna de energia, não apenas ilimitada, mas também gratuita. Ou eles poderiam?

Infelizmente, o mundo real e a física fundamental têm outras idéias para máquinas de movimento perpétuo. Eles são, por definição, impossíveis. Pelo menos considerando nosso conhecimento existente de física. É possível que novos campos e conhecimentos se apresentem no futuro e derrubem nossa compreensão da física. Devemos "nunca dizer nunca", especialmente na ciência. Essas revelações provariam que tudo o que conhecemos é simplesmente errado e tornariam a maioria de nossas observações do universo sem sentido.

Se as máquinas de movimento perpétuo não forem impossíveis, então provavelmente poderíamos dizer que elas chegam o mais perto que você chegará na ciência. Vamos então dar uma olhada em alguns exemplos e como eles podem funcionar teoricamente.

Uma pedra em movimento perpétuo não acumula musgo

Temos certeza de que você está familiarizado com a primeira lei da termodinâmica. Esta é a lei da conservação de energia. A energia é sempre conservada e não é criada nem destruída. Você pode alterar sua forma de um para outro, no entanto. Para que uma máquina continue se movendo, a energia fornecida ao sistema deve permanecer dentro do sistema sem quaisquer perdas. Este fato por si só torna discutível a ideia de máquinas de movimento perpétuo.

Uma verdadeira máquina de movimento perpétuo deve obedecer ao seguinte:

1. O atrito deve ser eliminado. Não pode haver partes móveis que se tocam. A fricção roubaria a energia da máquina, perdendo-a na forma de calor ou luz, se aquecesse o suficiente. Você poderia tornar as superfícies das peças o mais lisas possível, mas ainda haveria imperfeições microscópicas que criariam atrito, mesmo que muito pequenas. Sempre que duas partes se esfregam, em qualquer grau, o calor será gerado. De acordo com as leis da termodinâmica, a energia cinética está sendo convertida em energia térmica e perdida do sistema. Nada legal, sem trocadilhos, para a máquina de movimento perpétuo proposta.

2. A máquina deve operar dentro de um vácuo, ou seja, sem ar. O ar, como outras peças móveis, vai esfregar na máquina em movimento, criar atrito e criar uma pequena, mas importante perda de energia da máquina. Com o tempo, mesmo que esse fosse o único atrito, a máquina perderia toda sua energia cinética com esse atrito. Isso levaria muito tempo, mas a máquina pararia muito antes do fim dos dias.

3. A máquina deve estar silenciosa, absolutamente silenciosa. Qualquer produção de som também é uma perda de energia do sistema. Isso, como os dois outros pontos acima, acabaria roubando a máquina de sua energia cinética.

[Fonte da imagem: Pixabay]

Veja a maravilha do movimento perpétuo

Mesmo com a proposta de incapacidade do movimento perpétuo de quebrar as leis da física; a curiosidade, ou é arrogância, não impediu inventores ambiciosos de tentar alcançar isso.

O museu online de Simanek revela algumas das primeiras máquinas projetadas pelo matemático e astrônomo indiano Bhaskara no século 12. O design era tal que supostamente fica girando devido a um desequilíbrio criado por recipientes de mercúrio ao redor de sua borda. Outros exemplos incluem moinhos de vento do século 16, sifões do século 17 e alguns projetos de roda d'água.

Deve-se notar que alguns projetos de máquinas foram projetados genuinamente no espírito da curiosidade e da ciência. Outros, por outro lado, são tentativas diretas de enganar para obter ganhos monetários. Provavelmente a fraude mais famosa foi a de Charles Redheffer de 1812. Mais sobre isso depois.

A América do século XIX, como em qualquer lugar, era um local privilegiado para boatos desse tipo. Em seu livro "Pranksters: Making Mischief in the Modern World", Kimbrew McLeod nos revela muitas pessoas que experimentaram a Idade do Iluminismo. Esta foi uma época em que os mais escrupulosos buscariam a verdade por meio do método científico, para outros mais uma forma de ganhar dinheiro por meio da pseudociência. Esta foi uma época de alfabetização cada vez maior, introduzindo ideias mais antigas, muitas vezes desmascaradas. Soa familiar? Aham, terra plana. Quem disse isso?

Aprenda com a história ou esteja condenado a repeti-la ou aproveite-a

The Age of Enlightenment trouxe ideias fantásticas para as pessoas e isso despertou grande interesse, o que é ótimo. Infelizmente para a maior parte desse interesse veio com muito pouco entendimento deles. Barbara Franco escreve sobre isso em seu livro "The Cardiff Giant: A Hundred Year Old Hoax". Para o público do século XIX, a distinção entre disciplinas científicas populares e sérias era freqüentemente difícil de disseminar. Essas mentes curiosas e famintas foram alimentadas com palestras, teatros, museus de curiosidade, circos e encontros de avivamento.

Outro traço interessante da humanidade é o nosso amor aparente por ser enganado. Amy Reading destaca isso em seu livro "The Mark Inside: A Big Swindle, a Cunning Revenge e a Small History of the Big Con". Seu livro se concentra no senso de diversão americano. Ele pode, no entanto, ser estendido à maioria de nós e ao nosso desejo aparentemente impossível. Ela explica que as pessoas adoram ser enganadas por histórias que sabem que não são verdadeiras. Eles gostam de cair nessa de qualquer maneira e depois parecem ficar surpresos quando descobrem que foram enganados. Você provavelmente pode pensar em muitos outros exemplos do mundo moderno. "Click Bait" é a primeira coisa que me vem à mente.

Exemplos, bem, não exemplos de movimento perpétuo

Como mencionado anteriormente, você encontrará muitas reivindicações de dispositivos ou máquinas de movimento perpétuo. Muitos parecerão convincentes a princípio, mas um exame mais detalhado deles os revelará como realmente são. O óleo de cobra da física. Com qualquer afirmação, certifique-se de se perguntar: "de onde está vindo a energia?".

Sem mais delongas, vamos dar uma olhada mais de perto em três exemplos infames, frequentemente citados:

Boato da Redheffer

Filadélfia e Nova York ficaram fascinados com a máquina de movimento perpétuo de Redheffer em 1812. Seus shows lhe renderam milhares de dólares, uma grande soma na época. Se você estiver interessado, a história é abordada em detalhes no livro de W.J.D Ord-Hume "Movimento perpétuo: A história de uma obsessão". De acordo com Hume, os historiadores sabem muito pouco sobre a história da Redheffer antes da farsa. Ele apareceu pela primeira vez em 1812, abrindo uma casa perto do rio Schuylkill para mostrar sua máquina milagrosa.

Redheffer afirmou que os "gubbins" da máquina poderiam continuar se movendo para sempre, sem nunca serem tocados ou ajudados.

A máquina, aparentemente, funcionou segundo o princípio assumido de movimento perpétuo por meio de uma força descendente contínua em um plano inclinado. Isso, assim foi afirmado, produziria um componente de força horizontal contínuo. Redheffer, de acordo com Ord-Hume, construiu uma máquina que operava por meio de um pêndulo acionado pela gravidade com uma grande engrenagem horizontal na parte inferior. Este se interligou com outra engrenagem menor. Essas engrenagens gêmeas e o eixo associado giraram separadamente. Duas rampas foram colocadas na engrenagem maior e nas rampas também havia pesos. Esses pesos, afirmava-se, empurraram a engrenagem grande para longe do eixo. O atrito resultante faria com que a engrenagem e o eixo girassem.

Essa engrenagem giratória acionaria a engrenagem menor se os pesos fossem removidos, a máquina pararia. Redheffer ficou tão satisfeito com sua máquina que pressionou o estado da Pensilvânia para construir uma maior. O Estado, com bastante sabedoria, como se revelou, enviou dois inspetores para investigar o potencial investimento. É aqui que o enredo de Redheffer começou a se desenredar.

[Fonte da imagem: Wikimedia Creative Commons]

Mentiroso perpétuo em movimento

Quando os inspetores chegaram, encontraram a máquina em uma sala trancada com uma porta trancada. A máquina de Redheffer só era visível por uma janela. Um dos inspetores, Nathan Seller, também trouxe seu filho. O filho do inspetor notou que as engrenagens da máquina não estavam funcionando exatamente como declarado. As engrenagens e engrenagens pareciam estar gastas do lado avesso. Isso significaria que o eixo, os pesos e a engrenagem não estavam impulsionando a engrenagem menor para o lado. Parecia, de fato, que o oposto era verdadeiro.

Nathan acreditou em seu filho e concluiu que a máquina era uma farsa. Em vez de revelar seu palpite a público, ele contratou Isaiah Lukens, um engenheiro local, para construir sua própria versão da máquina. A missão era parecer e "funcionar" como o de Redheffers deveria. Lukens construiu com sucesso um dispositivo semelhante com uma base aparentemente sólida e um pedaço de vidro quadrado no topo. O dispositivo tinha quatro remates de madeira que deveriam ser decorativos no topo do vidro preso a postes de madeira.

Mentirosos nunca prosperam

Lukens colocou um motor de relógio na base. Um desses remates era, na verdade, um dispositivo de enrolamento. Ele poderia fornecer energia para o motor o dia todo. Este motor giraria o eixo e, assim, acionaria as engrenagens. Lukens mostrou a Redheffer a réplica da máquina, que ficou tão impressionada ao vê-la funcionando, ofereceu dinheiro para saber como funcionava. Sellers e Lukens deixaram a notícia da fraude se espalhar em vez de confrontar Redheffer no local.

A máquina foi desmascarada uma segunda vez, após a qual a multidão sentiu o cheiro de sangue. Percebendo isso, a multidão enlouqueceu e destruiu o trabalho de Redheffer. Redheffer, compreensivelmente, fez uma saída rápida, para nunca mais ser visto novamente. Aqui está um modelo em ação, embora tenha sido ligeiramente modificado em relação ao design original. Esta máquina é um bom exemplo de advertência da história sobre as alegações de criação de uma máquina de movimento perpétuo.

Dispositivo de movimento perpétuo do Bispo John Wilkins

O bispo John Wilkins, fundador e primeiro secretário da British Royal Society compilou um livro sobre "Mathematical Magick". Seu trabalho coincidiu com o período da história em que as "artes mágicas" estavam sendo substituídas pelo método científico durante a Idade das Luzes. Uma era que mal podíamos entender agora, pois a mitologia foi substituída pela razão.

No início de 1600, o livro "de Magnete" de William Gilbert foi lançado. Os leitores foram oferecidos um relato fascinante das experiências de Gilbert com magnetismo e introdução ao novo campo do magnetismo. Isso despertou grande entusiasmo e interesse neste campo incipiente de experimentação. Muitos, porém, compreenderam mal esse fenômeno misterioso. Johannes Kepler tentou aplicar a teoria para explicar o movimento dos planetas, só mais tarde para desconsiderá-la.

Kepler brincou com a ideia de que o sol era um imenso ímã cujos campos afetavam as órbitas do planeta. Mais tarde, ele o jogou de lado. Anton Mesmer pensou que talvez os ímãs influenciassem o corpo humano, pensando que eles poderiam criar uma influência magnética nas pessoas. Especula-se que o trabalho de Anton cunhou a frase "magnetismo animal" e "mesmerismo".

Voltar para a máquina

Wilkins discutiu a dificuldade de alcançar o movimento perpétuo. Ele considerou, em detalhes, um dispositivo frequentemente atribuído por Schott a Johannes Taisnierus. Este dispositivo consistia em duas rampas inclinadas, uma bola de ferro e uma magnetita magnética presa no topo. A magnetita era um grande pedaço de pedra natural envolto em uma bola de ferro.

A bola foi puxada pela rampa em direção ao ímã, onde mais tarde caiu por um buraco em direção a uma rampa inferior. A partir daqui, rolou para baixo por outro buraco de volta à rampa reta, onde foi puxado novamente. Esse conceito básico obviamente precisava de mais trabalho e refinamento. Como você impede que a bola seja mantida no lugar na rampa pelo ímã, por exemplo? Seria difícil para nós hoje entender por que esse dispositivo foi levado a sério na época. Ainda hoje, este conceito básico ainda é considerado para soluções contemporâneas de movimento perpétuo, os chamados motores magnéticos.

Wilkins considerou o dispositivo e ofereceu uma discussão detalhada e as dificuldades práticas do dispositivo. Sua discussão considerou uma grande dificuldade que a bola não cairia até a rampa inferior, mas seria mantida no lugar pelo ímã. Talvez até subisse da rampa inferior.

A máquina de Wilkin é um bom exemplo de como devemos estar cientes de que algumas propostas podem estar nos alertando sobre a futilidade dessa busca.

O pássaro bebedor

Os pássaros que bebem ou bebem ou pássaros insaciáveis ​​como você quiser chamá-los, eles são dispositivos muito interessantes. À primeira vista, pode parecer um bom competidor com seu design diferente do que a maioria dos "motores" de movimento perpétuo. Esses truques atrevidos de festa têm uma alavanca em forma de pássaro que "pega" um gole e depois retorna à posição vertical e assim por diante.

Como está fazendo isso? De fato, parece que está em movimento perpétuo. O projeto básico desses "brinquedos" envolve duas lâmpadas de vidro unidas por um tubo de vidro. Pouco mais da metade do espaço dentro das lâmpadas e do tubo de vidro são preenchidos com um fluido e sem ar, que geralmente é colorido. Este líquido é tipicamente diclorometano ou cloreto de metileno, que tem um ponto de ebulição muito baixo.

Bebendo até o esquecimento

A cabeça é geralmente coberta de feltro, que absorve água ao "beber". A evaporação dessa água diminui a temperatura da cabeça, fazendo com que o diclorometano condense na seção da cabeça. Isso cria uma queda de pressão naquela seção do aparelho, seguindo a lei dos gases ideais. A pressão mais alta na extremidade da cauda empurra o líquido para cima, o que torna o topo da seção da cabeça pesado. O pássaro que está bebendo então gira e a cabeça toca o líquido. Quando isso acontece, a seção da cauda se eleva acima da superfície do líquido.

A pressão se equaliza à medida que uma bolha de vapor "quente" sobe da cabeça para a cauda, ​​deslocando o líquido conforme ele avança. Isso aumenta o peso da cauda e a ave volta à posição vertical, pronta para que todo o processo comece de novo. Então, é uma máquina de movimento perpétuo? Lembre-se, de onde vem a energia? Essa é a temperatura ambiente do ar. Não, esta não é uma máquina de movimento perpétuo, isso nos ensina a sempre procurar a fonte de energia, se não for imediatamente óbvia.

Este é o fim da estrada - Galvatron

Então aí está. Esperamos ter dado a você uma boa visão geral do maravilhoso mundo do movimento perpétuo. Exploramos o que essa máquina precisaria atingir e vimos algumas propostas. Claramente, existem muitos outros exemplos e encorajamos você a compartilhar os mais estranhos e selvagens que puder encontrar.

A história está cheia de fraudadores, vendedores de óleo de cobra e alguns indivíduos genuínos com intenções altruístas. Devemos manter a mente aberta ao considerar propostas futuras, mas estar atento às reivindicações anteriores. Talvez um dia as leis da física sejam derrubadas por uma futura inovação em tecnologia. Essa tecnologia deve ser totalmente investigada, em vez de aceitar a palavra do criador, sabemos que você nunca faria isso, é claro.

Vimos que a geração anterior provavelmente pode ser perdoada por sua aceitação de reivindicações anteriores de exemplos funcionais. Nossa compreensão do mundo ao nosso redor é algo raro na história humana. Os menos honrados exploraram no passado nossa "necessidade" inata de perplexidade e isso deve servir de advertência para todos nós à medida que avançamos. Ficando atentos, todos devemos estar atentos a esta possibilidade, mas desfrutar do entretenimento da "magia". A variedade é, de fato, o tempero da vida.

Então você consegue construir uma máquina "em constante movimento", colocá-la em movimento fornecendo energia a ela e depois o quê? Essa é toda a energia que você poderá colher dele e não gerará energia "nova" para você. Então, qual é o ponto, vamos ser honestos, das máquinas de movimento perpétuo?

Esperamos que você tenha gostado deste artigo! Agradecemos qualquer sugestão de ótimos exemplos de máquinas de movimento perpétuo que você possa encontrar. Por que não tentar construir um você mesmo?

Fontes:LockHavenUniversity,Futurismo, Makezine, LiveScience

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Comentários:

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