Вічний двигун... до отримання безкоштовної енергії люди прагнули здавна, проте ще ніхто не зміг обійти стороною закон збереження енергії. І хоч вічного двигуна не існує, їх можна класифікувати. Тут представлені типові проекти "Вічних двигунів"

Проект 1.
Ідея винахідника: Колесо з перекочуються в ньому важкими кульками. При будь-якому положенні колеса вантажі на правій його стороні будуть знаходитись далі від центру, ніж вантажі на лівій половині. Тому права половина завжди повинна перетягати ліву і змушувати колесо обертатися. Значить, колесо повинно обертатися вічно.

Чому двигун не працює: Хоча вантажі на правій стороні завжди далі від центру, ніж вантажі на лівій стороні, число цих вантажів менше рівно настільки, щоб сума сил важких вантажів, помножених на проекцію радіусів, перпендикулярну до напрямку сили тяжіння, праворуч і ліворуч були рівні (FiLi = FjLj).

Проект 2.
Ідея винахідника: Через тригранну призму перекинута ланцюг з 14 однакових куль. Зліва чотири кулі, праворуч - два. Решта вісім куль врівноважують один одного. Отже, ланцюг прийде в вічний рух проти годинникової стрілки.

Чому двигун не працює: Вантажі приводить в рух тільки складова сили тяжіння, паралельна похилій поверхні. На більш довгою поверхні більше вантажів, але і кут нахилу поверхні пропорційно менше. Тому сила тяжіння вантажів праворуч, помножена на синус кута, дорівнює силі тяжіння вантажів зліва, помноженої на синус іншого кута.

Ще на початку XVII століття чудовий нідерландський фізик і інженер Симон Стевіном (1548-1620), мабуть, першим в історії, що зробив усе навпаки. Експериментуючи з тригранної призмою і ланцюгом з 14 однакових куль, він припустив, що вічний двигун взагалі неможливий (це закон природи), і вивів з цього принципу закон рівноваги сил на похилій площині: сили тяжіння, що діють на вантажі, пропорційні довжинам площин, на яких вони лежать. З цього принципу виріс векторний закон додавання сил і уявлення про те, що сили потрібно описувати новим математичним об'єктом - вектором.

Крім цього, Симон Стевіном зробив багато глибоких, піонерських робіт у фізиці та математиці. Він обгрунтував і запровадив в обіг в Європі десяткові дроби, від'ємні корені рівнянь, сформулював умови існування кореня в даному інтервалі і запропонував спосіб його наближеного обчислення. Стевіном був, мабуть, першим прикладним математиком, який доводив свої обчислення до числа. Для вирішення конкретних практичних завдань він постійно розвивав прикладні обчислення. До них Стевіном відносив і бухгалтерію, як науку про раціональному господарюванні, тобто він стояв біля витоків математичних методів в економіці. Стевіном вважав, що «мета бухгалтерського обліку - визначення всього народного багатства країни». Він був суперінтендантом по військових і фінансових питань у великого полководця, творця сучасної регулярної армії Моріца Оранського. Його посада в сучасних термінах - «заступник командувача з тилу».

Проект 3.
Ідея винахідника: Тонка скляна колбочка з горизонтальною віссю посередині впаяна в невелику ємність. Вільним кінцем колбочка майже торкається її дна. У нижню частину іграшки налито трохи ефіру, а верхня, порожня, обклеєна зовні тонким шаром вати. Перед іграшкою ставлять склянку з водою і нахиляють її, змушуючи «попити». Пташка починає два-три рази в хвилину нахилятися і занурювати головку в стаканчик. Раз за разом, безперервно, вдень і вночі кланяється пташка, поки в стаканчику не скінчиться вода.

Чому це не вічний двигун: Голова і дзьоб пташки покриті ватою. Коли пташка «п'є воду», вата просочується водою. При випаровуванні води температура голови пташки знижується. У нижню частину тулуба пташки налитий ефір, над яким знаходяться пари ефіру (відкачано повітря). При охолодженні голови пташки тиск парів у верхній частині знижується. Але тиск в нижній частині залишається тим же. Надлишковий тиск парів ефіру в нижній частині піднімає рідкий ефір по трубочці вгору, голова пташки важчає і нахиляється до склянці.

Як тільки рідкий ефір дотечет до кінця трубочки, теплої пари ефіру з нижньої частини потраплять у верхню, тиск парів зрівняється і рідкий ефір потече вниз, а пташка знову підніме дзьоб, при цьому захопивши воду зі склянки. Випаровування води починається знову, голова охолоджується і все повторюється. Якби вода не випаровувалася, то пташка б і не рухалася. Для випаровування з навколишнього простору споживається енергія (зосереджена у воді і навколишньому повітрі).

«Справжній» вічний двигун повинен працювати без витрати зовнішньої енергії. Тому пташка Хоттабича в дійсності не є вічним двигуном.

Проект 4.
Ідея винахідника: Висока вежа наповнена водою. Через шківи, встановлені вгорі і внизу вежі, перекинутий канат з 14 порожнистими кубічними ящиками зі стороною 1 метр. Ящики, що перебувають у воді, під дією сили Архімеда, спрямованої вгору, повинні послідовно спливати на поверхню рідини, тягнучи за собою всю ланцюг, а знаходяться зліва ящики спускаються вниз під дією сили тяжіння. Таким чином ящики потрапляють поперемінно з повітря в рідину і навпаки.

Чому двигун не працює: Ящики, що входять в рідину, зустрічають досить сильну протидію з боку рідини, причому робота на проштовхування їх в рідину не менше роботи, яка виконується силою Архімеда при спливанні ящиків на поверхню.

Проект 5.
Ідея винахідника: Архимедів гвинт, обертаючись, піднімає воду у верхній бак, відкіля вона випливає з лотка струменем, що потрапляє на лопатки водяного колеса. Водяне колесо обертає точильний камінь і одночасно рухає, з допомогою низки зубчастих коліс, той самий Архимедів гвинт, що піднімає воду у верхній бак. Гвинт повертає колесо, а колесо - гвинт! Цей проект, винайдений ще в 1575 році італійським механіком Страдою Старшим, і потім повторювався в численних варіаціях.

Чому двигун не працює: Більша частина проектів вічних двигунів дійсно могла б працювати, якби не існування сили тертя. Якщо це двигун - повинні бути і рухомі частини, значить, недостатньо двигуну обертати самого себе: треба виробляти ще й надлишкову енергію для подолання сили тертя, яку ніяк не прибереш.

Проект 6.
Ідея винахідника: Деякі винахідники вічних двигунів були просто шахраями, що спритно надували легковірну публіку. Одним з найбільш видатних «винахідників» був деякий доктор Орфіреус (справжнє прізвище - Бесслер). Основним елементом його двигуна було велике колесо, що ніби-то не тільки оберталося саме собою, але і піднімало при цьому важкий вантаж на значну висоту.

Чому двигун не працює: «Вічний двигун» виявився далеко не вічним - його приводили в дію брат Орфиреуса і служниця, смикаючи за мистецько захований шнурок.

Проект 7.
Ідея винахідника: Сильний магніт розміщується на підставці. До неї притулені два похилих жолоби, один під іншим, причому верхній жолоб має невеликий отвір у своїй верхній частині, а нижній на кінці зігнутий. Якщо на верхній жолоб покласти невелику залізну кульку, то внаслідок притягання магнітом він покотиться вгору, однак, дійшовши до отвору, провалиться в нижній жолоб, скотиться по ньому, підніметься по кінцевому закругленню і знову потрапить на верхній жолоб. Таким чином, кулька буде бігати безупинно, здійснюючи тим самим вічний рух. Проект цього магнітного perpetuum mobile описав у XVII столітті англійський єпископ Джон Вилкенс.

Чому двигун не працює: Пристрій працювало б, якби магніт діяв на металевий кулька тільки під час його підйому на підставку по верхньому жолобу. Але вниз кулька скочується уповільнено під дією двох сил: тяжіння та магнітного тяжіння. Тому до кінця спуску він не придбає швидкість, необхідну для підняття по закругленню нижнього ринви і початку нового циклу.

Проект 8.
Ідея винахідника: Тиск води у великому баку має постійно віджимати воду по трубі у верхню ємність.

Чому двигун не працює: Автор проекту не розумів, що гідростатичний парадокс в тому і полягає, що рівень води в трубі завжди залишається таким же, як в баку.

Проект 9.
Ідея винахідника: Основа пристрою - ртутний барометр великих розмірів: чаша з ртуттю, підвішена в рамі, і перекинута над нею шийкою вниз велика колба з ртуттю. Судини укріплені рухомо один відносно іншого; при збільшенні атмосферного тиску колба опускається і чаша піднімається, при зменшенні ж тиску - навпаки. Обидва рухи змушують обертатися невелике зубчасте колесо завжди в одну сторону і через систему зубчастих коліс піднімають гирі годин.

Чому це не вічний двигун: Необхідна для роботи годин енергія «черпається з навколишнього середовища. По суті це мало чим відрізняється від вітряного двигуна - хіба що виключно малою потужністю.

Проект 10.
Ідея винахідника: Рідина, що налита в нижній судину, піднімається гнотами у верхній судина має жолоб для стоку рідини. По стоку рідина падає на лопатки колеса, приводячи його в обертання. Далі стекшее вниз масло знову піднімається по фитилям до верхньої судини. Таким чином, струмінь олії, що стікає по жолобу на колесо, ні на секунду не переривається, і колесо вічно повинно знаходитися в русі.

Чому двигун не працює: З верхньої, загнутої частини ґнота рідина стікати вниз не буде. Капілярне притягання, переборовши силу ваги, підняло рідину нагору по фитилю - але та ж причина утримує рідину в порах намоклого ґнота, не даючи їй капати з нього.