В этой книге мы рассмотрели уже несколько мнимых
“вечных двигателей” и выяснили безнадежность попыток их изобрести.
Теперь побеседуем о “даровом” двигателе, т. е. о таком двигателе,
который способен работать неопределенно долго без всяких забот с
нашей стороны, так как черпает нужную ему энергию из неистощимых
ее запасов в окружающей среде.
Все конечно, видели барометр — ртутный
или металлический. В первом барометре вершина ртутного столбика
постоянно то поднимается, то опускается, в зависимости от перемен
атмосферного давления; в металлическом — от той же причины постоянно
колеблется стрелка. В XVIII веке один изобретатель использовал эти
движения барометра для завода часового механизма и таким образом
построил часы, которые сами собой заводились и шли безостановочно,
не требуя никакого завода. Известный английский механик и астроном
Фергюссон видел это интересное изобретение и отозвался о нем (в
1774 г.) так:
“Я осмотрел вышеописанные часы, которые приводятся в непрерывное
движение подъемом и опусканием ртути в своеобразно устроенном барометре;
нет основания думать, чтобы они когда-либо остановились, так как
накопляющаяся в них двигательная сила была бы достаточна для поддержания
часов в ходу на целый год даже после полного устранения барометра.
Должен сказать со всей откровенностью, что, как показывает детальное
знакомство с этими часами, они являются самым остроумным механизмом,
какой мне когда-либо случалось видеть, — и по идее, и по выполнению”.
К сожалению, часы эти не сохранились до нашего времени — они были
похищены, и местонахождение их неизвестно. Остались, впрочем, чертежи
их конструкции, выполненные упомянутым астрономом, так что есть
возможность их восстановить.
Рис. 72. Устройство дарового двигателя XVIII в.
В состав механизма этих часов входит ртутный барометр
крупных размеров. В стеклянной урне, подвешенной в раме, и в опрокинутой
над ней горлышком вниз большой колбе заключается около 150 кг ртути.
Оба сосуда укреплены подвижно один относительно другого; искусной
системой рычагов достигается то, что при увеличении атмосферного
давления колба опускается и урна поднимается, при уменьшении же
давления — наоборот. Оба движения заставляют вращаться небольшое
зубчатое колесо всегда в одну сторону. Колесо неподвижно только
при полной неизменности атмосферного давления, но во время пауз
механизм часов движется прежде накопленной энергией падения гирь.
Нелегко устроить так, чтобы гири одновременно поднимались вверх
и двигали своим падением механизм. Однако старинные часовщики были
достаточно изобретательны, чтобы справиться с этой задачей. Оказалось
даже, что энергия колебаний атмосферного давления заметно превышала
потребность, т. е. гири поднимались быстрее, чем опускались; понадобилось
поэтому особое приспособление для периодического выключения падающих
гирь, когда они достигали высшей точки.
Легко видеть важное принципиальное отличие этого и подобных ему
“даровых” двигателей от “вечных” двигателей. В даровых двигателях
энергия не создается из ничего, как мечтали устроить изобретатели
вечного двигателя; она черпается извне, в нашем случае — из окружающей
атмосферы, где она накопляется солнечными лучами. Практически даровые
двигатели были бы столь же выгодны, как и настоящие “вечные” двигатели,
если бы конструкция их была не слишком дорога по сравнению с доставляемой
ими энергией (как в большинстве случаев и бывает).
Немного далее мы познакомимся с другими типами дарового двигателя
и покажем на примере, почему промышленное использование подобных
механизмов оказывается, как правило, совершенно невыгодным.
Страницы из книги «Занимательная физика», авт. Я.И. Перельман
