Закона сохранения энергии нет

NovaInfo 25, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Просмотров за месяц: 1
CC BY-NC

Аннотация

Кинетическая энергия тела не всегда равна работе затраченной на изменение скорости его движения.

Ключевые слова

ФИЗИКА, ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Текст научной работы

Известный закон сохранения энергии выведен на основе второго закона Ньютона: «Если на тело действует сила, то оно движется с ускорением», и выражается формулой P = ma, а после умножения на величину пройденного пути при ускоренном движении определяемого по формуле S = ½ V∙t, получим известный закон сохранения энергии PS=½m∙V².

Первую часть формулы назвали потенциальной энергией, а левую — кинетической энергией, хотя обе части выражения определяют величину потенциальной энергии тела разными физическими величинами.

Рассмотрим изменение энергии тела при различных характерах действия тел:

1. Тело массой m = 1 кг вместе с лабораторий падает с высоты с ускорением, а = 10 м/сек и после времени t = 1 сек лаборатория повисает на парашюте и продолжает движение со скоростью V= a∙∆t=10∙1=10 м/сек, а тело продолжает падение с прежним ускорением и после времени ∆t = 2 сек, будет иметь скорость V = a∙∆t = 10∙2 = 20 м/сек, а относительно лаборатории со скоростью ∆V=V — V = 20 — 10 = 10 м/сек.

Энергия, необходимая для уменьшения скорости тела до величины, равной скорости движения лаборатории или величины энергии тела, падающего на пол лаборатории будут пропорциональна скорости движения тела относительно лаборатории

E1 = 0.5∙ m ∆ V² = 0.5 ∙ 1 ∙ 10² = 50 дж,

Энергия тела после удара движущегося со скоростью лаборатории, равна

E2 = 0.5∙m ∙V² = 0.5∙1∙10² = 50 дж

Суммарная кинетическая энергия тела равна

E = E1 + E2 = 50 + 50 = 100 дж

Кинетическая энергия тела движущегося со скоростью 20 м/сек. равна

Eп = 0.5∙m∙V² = 0.5∙1∙20² = 200 дж

Как видим, эта кинетическая энергия не равна кинетической энергии падающего тела на пол лаборатории и энергии движения совместно с лабораторией

E ≠ Eп

2. Наблюдатель находится вблизи экватора, движется с линейной скоростью V = 500 м/сек (в расчетах возьмем только скорость вращения Земли без скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца), и бросил тело массой m = 1 кг на Восток или Запад со скоростью ∆V = 10 м/сек и равную ∆V = a∙∆t.

Величина энергии тела до броска равна

E1 = 0.5∙m∙V² = 0.5∙1∙500² = 125000 дж

Величина энергии после броска тела по направлению вращения Земли равна

E2 = 0.5∙m∙(V + ∆V)² = 0.5∙1∙(500 + 10)² = 130050 дж

Величина, на которую возросла энергия тела, равна:

∆E = E2 — E2 = 0.5∙m∙(V +∆V)² — 0.5∙m∙V² == 0.5∙m∙(V² + 2V∙∆V — V²) = m∙V∙∆V + 0.5∙m∙∆V² = m∙V∙a∙∆t + 0.5∙m∙a²∙t² = F∙V∙∆t + F∙0.5∙a∙t²

Как видно из формулы, увеличение энергии тела состоит из двух составляющих:

  1. Величина F∙0.5∙a∙t² = 0.5∙m∙∆V² = 0.5∙1∙10² = 50 дж – есть энергия, которую затратил наблюдатель при броске тела массой m;
  2. Величина F∙V∙∆t = m∙V∙∆V = 1∙500∙10 = 5000 дж — энергия, которую наблюдатель не затратил, а она появилась в результате математических преобразований.

Реализовать энергию тела после броска E теоретически возможно, но является трудно выполнимой задачей, которую не будем рассматривать. В рассмотренном примере большой интерес заключается в том, что тело под действием импульсов (с малым значением энергии ½∙m∙∆V²) заставить двигаться с большой скоростью, а, следовательно, обладать большой энергией.

3. Тело массой m1 = 1 кг, движущееся со скоростью V1 = 10 м/сек, ударяет другое тело массой m = 9 кг, и после упругого удара (удар без выделения тепла и остаточной деформации) совместно продолжают движение.

Совместная скорость движения будет равна:

V=\frac{m_{1}V_{1}}{m_{1}+m}=\frac{1\times 10}{1+10}=1m/s

Кинетическая энергия первого тела равна:

E1 = 0.5∙m1∙V1²=0.5∙1∙10² = 50 дж

Кинетическая энергия двух тел равна:

E = 0.5∙(m1 + m) ∙V² = 0.5∙(1 +9)∙1² = 5 дж

Как видим, энергия исчезла, так как удар был упругим, т.е. без потери энергии на тепло и деформацию.

4.Человек движется на платформе со скоростью 10 м/сек. и бросает тело массой 1кг. по направлению движения со скоростью 10 м/сек.

Энергия тела движущегося со скоростью платформы равна

EП=0,5х1х102=50дж.

Энергия броска человеком пропорциональна скорости движения тела относительно платформы и равна

EЧ=0,5х1х102=50дж.

Суммарная энергия затраченная на тело при скорости движения 20 м /сек. равна

Е=ЕПЧ=50 +50=100дж.

Кинетическая энергия тела относительно Земли после броска равна

ЕК=0,5х1х202=200дж.

Как видно ЕК не равняется Е. Из рассмотренных примеров видно, что энергия не сохраняется.

Тело массой 1кг. за 1сек. пройдёт путь за счёт движения платформы

S_{1}=V_{n}t=10\times 1=10m

Тоже тело под действием силы 10н .за 1сек. получит ускорение 10м/сек2 и пройдёт путь равный

S_{2}=V_{n}t+0.5at^{2}=10\times 1+0.5\times 10\times 1^{2}=10+5=15m

Отсюда следует, что под действием силы тело пройдёт путь равный 5м., а следовательно работа силы равна 10x5=50дж., что соответствует энергии броска тела человеком.

Доказательством является существование вечного двигателя в природе, одним из которых является Луна, вращаясь вокруг Земли, совершает работу по подъему жидкости в морях и океанах, т.е. приливы и деформацию поверхности Земли.

Если в природе существует вечный двигатель, то имеется возможность его создания.

Примерами этого являются следующие технические разработки:

  1. «Дифференциальный планетарный механизм» патент № 2180064;
  2. «Усилитель мощностей», патент № 226838.

Предложенные устройства позволят:

  1. Получить электроэнергию в необходимых местах и количествах без сжигания энергоносителей;
  2. Любому транспортному средству и механизму работать без сжигания топлива и потребления из вне;
  3. Отказаться от добычи, транспортировки и сжигания энергоносителей;
  4. Космическим кораблям и ракетам достигать скорости света;
  5. Улучшать экологию на Земле и другие положительные эффекты.

Читайте также

Цитировать

Рябусов, Г.Н. Закона сохранения энергии нет / Г.Н. Рябусов. — Текст : электронный // NovaInfo, 2014. — № 25. — URL: https://novainfo.ru/article/2369 (дата обращения: 05.10.2022).

Поделиться