"Și totuși se transformă!"
Galileo Galilei
Există experimente minunate în istoria fizicii.
Aceste experimente au uimit contemporanii, au adunat publicuri uriașe și printre participanți au fost cei mai deștepți oameni ai timpului lor.
Dacă presupunem că există un sens intrinsec al căii, adevărului, atunci rezultă o concluzie neplăcută: nu toate experimentele au primit tratamentul adecvat, nu toate pot fi folosite și aplicate.
În muzică există armonie. Sunetele într-un anumit mod și într-o anumită ordine de sunete armonioase au un efect uriaș și inexplicabil asupra unei persoane.
Și, în multe situații, aliniate în seria dreaptă, puteți găsi armonie, o anumită secvență obligatorie.
Există un fenomen natural (efect). Acest fenomen este observat de către cercetător. Apoi urmează reproducerea artificială a efectului "pur", fără "zgomot" din alte fenomene. Apoi urmează interpretarea (explicarea) efectului. Apoi utilizați efectul.
Încă nu putem reproduce, explica sau utiliza unele fenomene, de exemplu, fulgere cu bile.
Unele evenimente ne da o interpretare, dar nu le pot juca - de exemplu, a crea un fermoar regulat de nori create în mod artificial, iar în cazul în care lungimea de descărcare, să zicem, un kilometru.
Dar există fenomene pe care le putem reproduce, putem interpreta (explica), dar nu am învățat să le folosim. Prin urmare, nu există nici o coardă finală, nu există satisfacție din armonie.
Pendulul lui Foucault este un exemplu viu al acestui lucru.
Foucault, Jean Bernard Leon.
Baza experimentului este proprietatea pendulului de a menține planul vibrațiilor, indiferent de rotația suportului, la care este suspendat pendulul. Observatorul care se rotește cu Pământul vede o schimbare graduală în direcția oscilației pendulului față de obiectele terestre învecinate.
În planul swing Nord sau Polul Sud Foucault pendul face o rotație de 360 ° pentru ziua siderala (15 ° pentru cea mai bună oră). suprafața pământului Paragraful, care este egală cu latitudinea geografică F, planul orizontului este rotit în jurul verticală la o viteză unghiulară w = sinF unde w - viteza unghiulară a Pământului. Prin urmare, viteza unghiulară aparentă de rotație a planului wobble Foucault pendulului la latitudinea F, exprimată în grade, pentru cea mai bună oră, are o wm valoare = 15 ° sinF, t. E. Va fi cea mai mică, mai mici F, iar la ecuator este zero (nu se rotește în plan ). În emisfera sudică roti planul de oscilație va avea loc în direcția opusă celei observate în emisfera nordică ".
Aceste citate din diferite surse.
Înțelesul este clar. Masa oscilantă păstrează planul de oscilații. Dar, în raport cu observatorii din Panteon, pendulul schimbă planul leagănului.
Acest plan din emisfera nordică se rotește în sensul acelor de ceasornic, în emisfera sudică - în sens contrar acelor de ceasornic. Dacă Pământul nu sa rotit, atunci nu sa înregistrat nici un efect.
Și acum începem să ajustăm acest sistem (instrument armonios) pentru ultima coardă.
Să nu se miște un pendul, ci două. Lăsați-i să se mute unul pe celălalt și să nu se ciocnească. Aceste penduluri sunt fixate pe aceeași suspensie. Acest lucru nu afectează rezultatul. Planul leagănilor lor va fi în sensul acelor de ceasornic pentru observatorii din Pantheon.
Acum să începem o sută de penduluri. Același efect.
Să ne întoarcem acum la numerele pendulului, un multiplu de 6 * 10 23. Același efect.
Designul a fost închis cu o carcasă opacă, legată cu o suspensie independentă în partea superioară, astfel încât să nu se afle intermitentul continuu al pendulului. Carcasa era marcată cu o săgeată. Vedem săgeata și membrul din Panteon că rotirea carcasei.
Există un design cu o mulțime de penduluri înăuntru, pentru noi invizibil, dar cu adevărat existent. Construcția este suspendată pe o suspensie independentă, pe care există un indicator de săgeată. Designul continuă să se rotească în sensul acelor de ceasornic în Pantheon.
Încercăm să frângem structura pentru a extrage energia. Pendulumurile reduc amplitudinea, viteza mișcării lor scade.
Doar o capotă este suspendată pe fire cu suspendare independentă! De ce să stea mii de penduluri? Dar, în condiții terestre, presiunea (impacturile, coliziunile, schimbul de impulsuri) ale particulelor pendulului pe carcasă este asimetrică. Presiunea este astfel încât face ca carcasa să se rotească în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică.
E timpul să renunți la limba lui Aesop!
Trebuie să folosim gazul încălzit într-o navă în loc de un pendul (o mulțime de penduluri)!
Molecule, nu pendulumuri! Viteza moleculelor de hidrogen și la temperatura camerei este de 5-6 ori mai mare decât viteza glonțului! Chiar și oxigenul are o ordine de 400 m / s. Dar forța (momentul), care va rezista inhibării structurii atunci când extrage energia, este proporțională cu viteza moleculelor. Aceasta este forța Coriolis! Și necesită o viteză mare de molecule și o masă totală mare.
Dacă avem un gaz specific mai ușoare în greutate, la o temperatură dată, închis în volum, iar dacă avem un corp solid de aceeași masă la o temperatură dată, diferența în forțele Coriolis vor fi foarte vizibile.
Se știe că curenții masei de apă și aer din emisfera nordică sunt răsuciți în SĂGEATUL DE CLOC, acesta este un fapt!
Se știe că râurile spală una dintre bănci. Dacă acestea curg spre Polul Nord în emisfera nordică, atunci se spală banca dreaptă (estul). Dacă se varsă în emisfera nordică către ecuator, atunci se spală și malul drept, dar cel vestic! țărm.
Forțele care acționează pe o singură masă în mișcare sunt neglijabile, dar efectul este enorm, de o scară planetară!
Impact global vizibil, monitorizat, dovedit - în atmosferă, pe vânt, pe râuri și foarte rapid și eficient.
Pe curenții de mare există un efect cu o asemenea capriciu care te simți dezamăgit. E timpul, să vezi, să te miști, e timpul, ce mai aștepți, curentul? Dar știm atât de puțin despre ceilalți curenți (strat de jos, stratificați) care însoțesc curentul principal, că este mai bine să rămâneți tăcut modest.
Sigilate sub formă de placă - vas (sau sferic nu contează, dar cel puțin, și un cilindru de gaz comprimat) este umplut cu un gaz ușor sub presiune ridicată (100 până la 200 atmosfere). Gazul este în stare gazoasă. Doar atunci vitezele moleculare vor rămâne foarte, foarte mari. Poate fi heliu, oxigen, etc. Vasul este suspendat pe fire cu fixare independentă. Puteți pune un vas în piscină pe o platformă plutitoare - acest lucru nu va schimba imaginea. Nava poate și ar trebui să se rotească liber. Gazul are o temperatură de 300 Kelvin. In interiorul vasului sunt pereți de compartimentare radiale (cu excepția când o formă sferică, nu a trecut vasul de presiune a moleculelor). În exteriorul navei se află aripioarele radiatoarelor.
Mecanismul de acțiune este după cum urmează.
Se crede că impulsul moleculei va fi transmis cu precizie pe perete, în ciuda numeroaselor coliziuni cu alte molecule. Prin urmare, putem lua în considerare doar două molecule luate separat, care zboară în direcții opuse. Să începem mișcarea moleculelor din centru. Unul zboară spre Polul Nord, unul către ecuator.
O moleculă care zboară de la ecuator la Polul Nord are două componente de viteză (pentru observatorul din Pantheon!). În primul rând, zboară la Polul Nord, și în al doilea rând, cumva lovituri la est (mai aproape de ecuator, cu atat mai mare viteza liniară a Pământului! Molecula este zboară într-o linie dreaptă, dar punctul cel mai nordic al carcasei în spatele centrului! Prin urmare, molecula nu se încadrează la punctul care se află direct în fața lui pe meridian, și spre dreapta, spre est).
O moleculă care zboară de la Polul Nord spre ecuator este demolată spre vest (pentru observatorul din Pantheon!).
Acum încearcă să frâneze designul. Viteza scade, dar cuplul crește. Acest moment tinde să restabilească viteza anterioară. Gazul din interior renunță la energie și se răcește. Viteza rămâne constantă și egală cu viteza de rotație a pendulului Foucault! Dar inhibarea este extragerea energiei! Energia este extrasă și folosită doar pentru iluminarea structurii.
Creșteți încă încărcătura. Creșterea astfel încât căldura atmosferei nu este suficientă pentru a compensa pierderile. Gazul este răcit, viteza scade, vasul se oprește. Sarcina era prea mare.
Acum hai să facem opusul - vom roti cu forța vasul cu gaze în direcția mișcării sale naturale (spre rotația pendulului lui Foucault). Vom depăși viteza de rotație a structurii deasupra vitezei de rotație a planului pendulului Foucault la o anumită latitudine. Și apoi va fi o frânare! Neclar afară, dar foarte clar din interior. Nu va fi acum bătut de molecule, nu va exista o diferență de presiune. Gazul interior va fi încălzit! Asta e bredyatina (prostii!). Rotirea vasului cu gaze în emisfera nordică în sensul acelor de ceasornic va cauza încălzirea! (Când viteza vasului depășește viteza de rotație a planului pendulului Foucault). Și el va rezista rotației! Sa gândit vreodată cineva despre asta? Pentru a încălzi o navă cu gaz rotativ simplu? Sau simțiți rezistența dacă depășiți viteza neglijabilă (32 de ore în latitudinea Panteonului!)
Ei bine, atunci. Pe Pământ, la o anumită libertate de Foucault pendulului avem o frecvență bine definită rotație (rezonanță), direcția frecvenței de rezonanță de rotație în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică în emisfera sudică și anti-orar.
Mai mult (mai sus) frecvența de rezonanță - încălzim gazul. Sub frecvența de rezonanță (mai puțin), răcim gazul. Se oprește fără a schimba temperatura. Rotirea în direcția opusă - încălzirea din nou!
Asta îți amintește de o mașină sincronă? Dacă este frânată (da sarcină), atunci cuplul începe să crească. Dar devine doar o anumită limită. Această limită este determinată de curentul din mașină și de frecvența de rotație a câmpului magnetic, acesta fiind un parametru structural și tehnologic integrat. Dacă depășiți această limită, mașina se va ridica (răsturnarea, scăderea sincronismului - uneori se numește fenomenul).
Dacă ajutați rotația rotorului, atunci mașina în loc să absoarbă energia din rețea începe să dea energie rețelei. Dar din nou, până la o anumită limită. Dacă viteza de rotație a câmpului este depășită, atunci rolloverul care va cădea în afara sincronizării va avea loc din nou. Cu toate acestea, în cazul în care mașina sincronă nu funcționează într-o rețea (o rețea de încleștat mașinii în parametrul de frecvență specificat), precum și o sarcină simplă (radiatoare, lămpi, motoare de inducție), atunci nimic nu se va întâmpla. Modificați doar frecvența curentului produs. Mașina absoarbe energia de la motorul de acționare și o dă încărcăturii.
Nu numai asta. La urma urmei, pendulul lui Foucault nu se mișcă la o viteză constantă (planul oscilant se rotește cu o viteză constantă!). În punctele de abateri extreme, viteza sa este zero. Și numai în centru pendulul are viteza maximă. Și această viteză este foarte mică - metri pe secundă. Forța Coriolis este egală cu dublul produsului vectorial al vitezei corpului de viteza unghiulară a sistemului. Și moleculele de gaze au viteze uriașe - sute și mii de metri pe secundă la temperatura camerei. Acesta este giroscopul perfect. Senzorii sensibili din interiorul containerului de gaz pot da un semnal despre diferența de presiune în vasul de repaus pe părțile opuse ale peretelui radial - și vom putea determina latitudinea sitului. Și atunci când se deplasează de la pol la ecuator (și invers), în funcție de viteza mișcării, presiunea de pe peretele etanș se va schimba, astfel știind viteza rotației Pământului, puteți calcula viteza de mișcare.
În cazul în care o navă orizontală cu gaz (sau Foucault Pendulul) rotit în jurul unei axe verticale, vasul cu gaz la un plan vertical de rotație (pentru definiteness - torr) se va roti în jurul unei axe orizontale. Și la ecuator! Dar, pe pol, se pare că designul cu o axă orizontală nu se va roti.
Și cum ar trebui orientată axa de rotație în plan orizontal? Dacă latitudinea (est-vest), atunci designul nu se va roti. Dacă axa este paralelă cu meridianul, se va roti.
Mecanismul este simplu, deoarece: coborî moleculă se mișcă mai repede decât un punct pe o linie dreaptă de pe nava la celălalt capăt, și explodează la est, urca molecula este dus la vest. Dacă planul de rotație nu este orientat dinspre est spre vest, atunci nu există loc pentru rotire. O axă fixă. în mod natural, este orientată de-a lungul meridianului.
Dar cum să organizezi suspendarea? Puteți pune, de asemenea, într-un vas cu un lichid pentru a reduce presiunea pe rulmenți, puteți atârna într-un câmp magnetic, care este dificil și scump.
Care sunt principalele concluzii care pot fi trase?
Cuplul de rotație al structurii depinde de masa gazului (substanței) preluat.
Cuplul va depinde de temperatură.
Momentul de rotație va depinde de viteza moleculelor, deci, pentru mase egale, cu atât este mai mică masa moleculară a gazului.
Frecvența de rezonanță a rotației pentru o anumită latitudine (Foucault) este practic aceeași pentru corpurile de diferite forme geometrice și lungimi.
Și permiteți energiei dintr-o singură masă să fie mică, dar instalarea ne permite să capturam mase uriașe.
Costul construcției poate fi minim.
Apa într-un iaz sau un mic lac roteste, de asemenea!
Iar concluzia principală este că: pe un Pământ rotativ, se poate primi energie mecanică din mișcarea termică a moleculelor!
Paris. Panteonul. Pendulul lui Foucault
Pendulul lui Foucault în clădirea Adunării Generale a ONU din New York.
