一个永动机的问题，关于能量守恒定律

胖娃娃

可以冲不同方向研究

sdxgy

路过

icemanh

k320 发表于 2014-7-21 00:27
樓主問題很好，個人覺得，磁力問題在萬有引力問題解決之後，可能就不是問題了。
萬有引力從何而來？這是現 ...

Kg 應該是質量 (mass) , 會改變的是吸力 (gravity), 從而改變了 N (牛頓) 吧?

我們地面上量到的體重, 應該是計算出來的, 所以用同一個磅, 去月球時量出來的體重會輕了 (彈簧勢能 = 1/2 * m * g^2).  但如果是用天秤, 則在地球或月球, 所量出的質量, mas 都是不變的.

至於永不永動機, 都是遵守能量守恆定理, 即是  Energy(in) = Energy (out).

在一般機械, 能量輸入永遠都是大於能量輸出, 即是 Engery (in) = Energy (out) + Engery Loss

Engery Loss, 能量損失, 比如電阻的損失, 磨擦力損失等等.

所以, 如果是永動, 就要 Energy (in) == Engery (out), 而 Engergy Loss == 0.

問題是, 不論你用什麼所謂機件/機械, 都要面對能量損失, 比如接觸面的磨擦力, 空氣的摩擦力等等, 都是造成了的能量損失.  所以只有高效率的能量轉換機 (Engergy Loss -> 0), 而不會有永動( Engergy Loss == 0)  

如果真的有所永動機, 為什麼不建北 京上海的鐵路, 路軌都是S極, 車底是N極.  那麼可以只用一點能量, 就能將車由北 京推到上海?
  N N N N
S S S S S S S S S S S S S S S S S S

各國的磁浮車, 豈不是冤大頭? 各國的專家, 都不及樓主十分一的聰明智慧?

mafan111

贪吃羊 发表于 2012-8-8 23:50
:em04: 刨根问底么，我倒是感觉现在的科学是被现在的科学所束缚住了！

从小被老师家长约束在所学的知识范围内思考

SKL

楼主来制造一场科学革命吧

宇浩轩杰

现在的物理学就像当年的经典力学，好多现实中的现象慢慢超出它的范畴了，或者它的成立是有一定条件的，比如暗物质暗能量就是不能解释的，所以随着研究的深入，物理学也是会慢慢扩展的，反正我觉得怀疑精神永远是最重要的，绝对的话是不对的，世上没有绝对的东西，没有绝对的守恒，粒子最初从哪里来，宇宙为什么会爆炸，为何气体云会变成恒星，或许能量就是随机产生和消失的，只是现在的研究范围还很小，我觉得能量守恒是有条件的，就像质量守恒也必须在低速宏观的条件下才是成立的

joh123

高深莫测，路过

x22

k320 发表于 2014-7-21 00:27
樓主問題很好，個人覺得，磁力問題在萬有引力問題解決之後，可能就不是問題了。
萬有引力從何而來？這是現 ...

科学的进步很多时候是打破先前人类的认知。

北落师门

既然坟贴被挖出...我以自己浅薄的知识来和楼主探讨下....
磁铁的磁力最直观的，来自于充磁机提供的能量，也就是说，磁铁相当于能量的容器，充磁机把能量灌输给磁铁，磁铁储存磁能，然后在适当的时间放出来，跟电池是一样的，磁铁在某些条件下也会失去能量，比如高温、冲击、以及时间。所以，磁铁这玩意并不涉及能量不守恒的问题。
磁性的本质？这是个很好的问题，目前科学界并没有很完美的答案，比较普遍的解释是在铁、镍这种铁磁性材料里，如果我们把这些材料一分为二，产生的磁场也会变成2份，每块个体里都会有S/N两极，然后再分割，S/N极会一直伴随存在，直到分割到非常小后，S/N极会被单独分开，或者分裂后磁极不复存在，这最小的个体就称为“磁畴”，是铁磁性材料所能形成磁场的最小单元，目前认为这磁畴的产生跟原子核电流有关。那么奇葩的就是，这个理论认为，不管铁有没有被磁化，磁畴是一直存在的，只是在未被磁化时，磁畴的方向是乱的，宏观上不体现出磁性，而在受到外界磁场磁化的过程中，磁畴顺着磁场方向整齐排列，于是金属体现出磁性。这个理论比较“圆”得解释了磁性的问题，磁场对铁磁性物质的磁化过程其实是理顺磁畴的过程，而磁铁和铁的区别在于外磁场撤销后磁畴是否会重新回到混乱的状态，也就是磁铁因为其材料特性可以在一定程度上能保持当前磁畴的状态，从而保存磁性。实际上，每次把磁铁吸合再掰开的过程中，就有一部分磁畴被打乱方向，磁铁失去一部分磁力，但是这只是总能量中的很小一部分，人感觉不到，只是如果你不停地掰上几十年，这个磁铁的磁性肯定比刚做好的时候来得弱.....
再说说关于永动机的问题，楼主有个比较明显的错误，就是永动机并不是永动才叫永动机，符合永动机的条件不光是要永动，而且要向外输出能量，这才是制造永动机的目的以及其不科学的地方。为啥说要输出能量？其一，这是我们制造永动机的主要目的；其二，不输出能量而永动的情况的确存在。理想状态下，比如没有摩擦，没有电阻，没有散热....一个系统的确可以永续运行下去，超导体就是这样，目前在实验室里观察到超导体环路里的电流经过多年没有衰退，几年内最多损失了用于测量这个电流所需的极小的能量。但是这个能量只能在超导环路里存在，一旦输出，立刻会被负载损耗掉，这也是符合了能量守恒定律的。类似的是楼主说的原子核里的情况，电子围绕着原子核转，这看似是在消耗能量，但是能量消耗在哪里了？其实根本没有消耗能量，原子核和电子形成了一个稳定的系统，自给自足的系统，电子运行在真空状态，根本没有摩擦。
热力学三大定律告诉我们，有能量就有能量来源的地方，就算是核反应，看似是输入大于输出的情况，实际上这涉及到质能方程，也就是能量和质量之间通过一个常数c（光速）联系到一起，核反应堆因为没有能量输入，其输出的能量来自于消耗的自身质量。也就是反应完的核燃料会比反应前的燃料轻一点，这个可以称出来，高中物理里有计算题，大概反应前后差了1克左右。实际上任何涉及到能量的反应，都有能量损失，只是普通的化学反应的能量释放相对于那个常数c来说太小了，几乎不被察觉。也就是说，汽油燃烧后产生的废气实际上比燃烧前的汽油和所需的空气的总和还要轻一点点点，能量太少没法测量而已。也正是因为那个常数c的存在，如果我们有能力直接消耗物质本身来产生能量，这是目前任何能量源都无法比拟的。这样一来，我们可以把能量的产生归结为质量的牺牲，这也是能被三大定律解释的。
最后一个问题，关于万有引力。这也是个很好的问题，为啥苹果落地却不见得有能量消耗？然而这个过程是最符合三大定律的，根本不需要涉及很高深的定理公式。就像楼主拿磁铁去吸另一块磁铁，能理解这个，就不难理解引力的作用。万有引力的来源是地球，地球对苹果产生引力，促使苹果向着地心方向落，这个过程里地球看似是没动，实际上是因为地球质量太大了。地球给了苹果一个引力，相对的，苹果对地球也有引力，只是这个引力对于地球来说极其微小，地球的确是动了，但是想靠推动苹果的力量来推动地球，所产生的位移可以忽略不计，太小了，也许连一个原子的距离都没到。所以如果我们把苹果和地球作受力分析的话，苹果动了，地球也动了，只是实力相差悬殊，苹果动得厉害，地球几乎没动......那么这其中的能量呢？最直接的观测，苹果动得多，其动能变成了摩擦力耗散掉了，同时在撞击地面的时候，把大部分能量通过弹性碰撞送回给地球；地球动得少并不代表没动，一部分能量消耗在苹果上了，另一部分，用于改变自身速度了，也就是在太空中的速度，只是这个速度太小了，测不出~~~~相似的情况有太空探测器，目前探测器因为发动机限制，不能得到很高的速度，所以科学家想了个很巧妙的办法，利用行星引力来加速或减速，称为引力弹弓效应，简单地说就是让飞行器飞近行星，用行星对飞行器的引力来加速，然后突然转向脱离行星引力，以获得更高的速度，类似扔链球。这其中行星提供给飞船速度，行星自身的速度肯定有变化，但是因为探测器相对于行星来说是个可以忽略不计的存在，所以行星的速度变化可以忽略不计，相当于一个永续的加速源。一般用火星或地球作为第一步加速，甩到太阳系外侧的时候用木星作为加速源，因为其质量大，能获得飞出太阳系的速度。偶尔也利用太阳加速，可以得到极大的速度，但是因为处于太阳系中心，不太好利用。
讲得比较啰嗦，希望能看懂....

Hawk208

洛伦茨力可以近似为永动机。但是洛伦茨力的最重要特征是不做工。