| Igiliikurid Referaat füüsikast
Eessõna Sageli räägitakse igavestest jõumasinatest e. igiliikuritest nii ülekantud kui ka otseses tähenduses, paljud ei anna endale aru, mida selle all tegelikult mõeldakse. Igiliikur on niisugune kujuteldav mehhanism, mis liigub igavesti iseenesest ja teeb tööd (näiteks tõstab mingit koormat), saamata energiat väljastpoolt. Sellist mehhanismi pole veel kellelgi õnnestunud ehitada, kuigi seda on juba ammu püütud teha. Katsetuste viljatus on tekitanud veendumuse, et igiliikurit ei saagi ehitada ja kehtib hoopis energia jäävuse seadus, üks moodsa teaduse põhialuseid. Mis igavesse liikumisse puutub, siis mõeldakse selle all pidevat liikumist, ilma et tehtaks tööd.
Igiliikurid Üks vanemaid igiliikuri kavandeid mida tänapäevalgi tolle idee õnnetud fanaatikud realiseerida katsuvad, on järgmine. Ratta äärele, on kinnitatud pulgad mille otsas ripuvad rasked kuulikesed. Ratta iga asendi korral on parempoolsed kuulid keskpunktist kaugemal kui vasakpoolsed, järelikult peaks parem pool alati vasakut üles tõmbama ja seega ratta pöörlema panema. Niisiis peab ratas pöörlema iga-vesti või vähemalt seni, kuni telg ära kulub. Nii arvas ratta leiutaja. Kui aga selline masin ehitadagi, siis tööle ta ometi ei hakka. Põhjus on järgmine. Kui kuulid ratta paremal poolel jäävad alati teljest kaugemale, võtab ratas paratamatult lõpuks niisuguse asendi, milles kuule on paremal pool vähem kui vasakul. Loomulikult ei hakka ratas pöörlema, vaid kiigub veidi selles asendis ja jääb seisma. On tõestatud, et pole võimalik ehitada mehhanismi, mis liiguks iseenesest ja igavesti ning teeks tööd. Niisuguse ülesande kallal näha on täiesti tühi töö. Ent varasematel aegadel, eriti keskajal, tegelesid inimesed selle probleemiga innukalt, kuigi tulemusteta, ja raiskasid igiliikuri loomiseks palju aega. Mõeldi välja sadu perpetuum mobile`sid, kuid ükski neist ei hakanud tööle. Nagu selleski näites olid nende leiutajad ikka mõne aspekti kahe silma vahele jätnud ning nende plaanid läksid luhta. Veel üks näide igiliikurist: ratas,. milles veerevad rasked kuulikesed, Leiutaja arvas, et ratta ühel poolel asetsevad kuulid on alati ratta äärele lähemad ja panevad oma raskusega ratta pöörlema. Samadel põhjusil ka see ei töötanud. Ime ja mitteime Kuigi kõik igiliikuri otsingud jäid viljatuks, on huvitav, et sügav arusaamine idee teostamatusest on viinud sageli väga viljakatele avastustele. Hea näide selle kohta on viis, kuidas 17-18. sajandil elanud hollandi õpetlane Stevin avastas kaldpinnal mõjuvate jõudude tasakaalu tingimuse. Selle avastamisel ei kasutanud ta mitte jõudude rööpküliku abi, vaid siin esitatavat Üle kolmetahulise prisma on heidetud 14 ühesugusest kuulikesest koosnev kett. Vanikuna prisma all rippuv ketiosa jääb tasakaalu. Ülejäänud kaks ketiosa tasakaalustuvad vastastikku ehk kaks parempoolset kuulikest tasakaalustavad neli vasakpoolset. Kui see nii ei oleks, siis hakkaks kett igavesti paremalt vasakule liikuma: äralibisevate kuulikeste asemele tuleksid uued ja keti osad ei tasakaalustuks kunagi. Teada aga on, et niimoodi üle pinna heidetud kett ei liigu iseendast üldse. Järelikult kaks parempoolset kuulikest tõepoolest tasakaalustavad neli vasakpoolset. Peaaegu nagu ime: kaks kuulikest sama jõuga mis neli. Sellest " imest " tuletas Stevin tähtsa mehaanikareegli. Ta arutles järgmiselt. Kummalgi ahelaosal, nii pikal kui ka lühikesel, on erinev kaal: üks ahelaosa on teisest raskem nii mitu korda, kui mitu korda on prisma üks tahk teisest pikem. Siit järeldub, et mis tahes kaks nööriga ühendatud koormust tasakaalustuvad kaldpinnal siis, kui nende raskused on võrdelised kaldpindade pikkustega. Erijuhul, kui lühem tahk on vertikaalne, jõuame tuntud mehaanikaseaduseni: et keha kaldpinnal paigal hoida, on vaja mõjuda sellele kehale pinda mööda üles suunatud jõuga, mis on keha raskusest nii mitu korda väiksem, kui mitu korda on kaldpinna kõrgus väiksem tema pikkusest. Niimoodi avastati igiliikuri võimatuse ideest lähtudes tähtis mehaanikaseadus. Veel igiliikureid Igiliikuri väljamõtlejate seas muutus väga populaarseks idee dünamomasina ühendamisest elektrimootoriga. Kõik niisugused projektid taanduvad järgmisele. Elektrimootor ja dünamomasin tuleb ühendada ülekanderihmaga ning voolujuhtmed viia dünamolt elektrimootorile. Kui dünamole anda algimpulss, paneb selle tekitatud vool käima elektrimootori, mootor omakorda käitab dünamo, sest nad on ühendatud ülekanderihmaga. Seega arvavad leiutajad, et masinad panevad vastastikku teineteist käima ja see liikumine ei lakka seni, kuni masinad ära kuluvad. Idee tundus leiutajatele erakordselt ahvatlevana; kuid need, kes on seda praktiliselt püüdnud teostada, pidid oma suureks imestuseks nentima, et kirjeldatud tingimustel ei tööta kumbki masin. Midagi muud sellest projektist oodata polnudki. Isegi siis, kui mõlema masina kasutegur oleks 100%, saaks neid sundida liikuma näidatud viisil ainult hõõrde täielikul puudumisel. Mainitud masinate ühendus, nn. agregaat, kujutab endast tegelikult ühtainust masinat, mis peab end ise käima panema. Hõõrdumise puudumisel liiguks selline agregaat igavesti, sellest aga poleks mingit kasu: niipea, kui nõuda agregaadilt tööd, jääb ta kohe seisma. See oleks igiliikumine, mitte igiliikur. Hõõrdumise olemasolul ei hakkaks agregaat aga üldse liikuma. Raske kett, mis on heidetud üle ratta nii, et parem pool on keti iga asendi korral vasakpoolsest pikem. Järelikult peab keti parem pool üles kaaluma vasaku, lakkamatult allapoole langema ja panema samal ajal liikuma kogu mehhanismi. Loomulikult nii ei saa juhtuda . Teada on, et kerge ahelaosa võib tasakaalustada raskema, kui neile rakendatud jõud mõjuvad erinurkade all. Vaadeldavas mehhanismis ripub vasakpoolne ketiosa vertikaalselt, parempoolne on aga kaldu, ja ehkki ta on raskem, ei ta vasak-poolset üles. Oodatud igavest liikumist ei teki siingi. Peaaegu igavene jõumasin Liikumine võib olla kas igavene või mitteigavene; " peaaegu igavene " tähendab tegelikult mitteigavest. Praktika seisukohalt pole aga asi nii. Tõenäoliselt oleksid paljud rahul, kui nad saaksid oma käsutusse mitte täiesti igavese, vaid peaaegu igavese jõumasina, mis suudab liikuda kas või näiteks 1000 aastat. Lühikese inimea kõrval on 1000 aastat pea sama, mis igavik. Niisuguse igiliikuri on inimmõistus juba leiutanud. Selleks on 1903. aastal Strutti poolt väljamõeldud seade, nn. Raadiumkell Õhutühja klaasballooni on kvartsniidi B ( kvarts ei juhi elektrit ) külge riputatud väike klaastoru A, milles on mõni tuhandik grammi raadiumisoola. Toru otsa on kinnitatud kaks kuldlehekest nagu elektroskoobiski. Teatavasti kiirgab raadium kolme liiki kiiri alfa-, beeta- ja gammakiiri. Antud juhul mängivad peaosa klaasi läbivad beetakiired, mis kujutavad endast negatiivselt laetud osakeste ( elektronide ) voogu. Raadiumi poolt igas suunas väljapaisatavad viivad kaasa negatiivset laengut ja seepärast laadub toru ise vähehaaval positiivselt. See positiivne laeng läheb üle kuldlehekestele C ja sunnib neid tõukuma teineteisest eemale. Laialiläinud lehekesed puutuvad vastu ballooni seinu, kaotavad laengu ( vastavatele) seinaosadele on kleebitud fooliumiribad, mis juhivad elektri ära ) ja langevad alg-asendisse tagasi. Peagi koguneb uus laeng, lehekesed tõukuvad taas, annavad jälle oma laengu ballooni seintele ära ning langevad kokku , et uuesti elektriseeruda. Seade töötab täpselt nagu kellavärk, tehes iga 2—3 minuti jooksul ühe võnke. Siit ka nimetus " raadiumkell ". Kell töötab aastaid, aastakümneid, sajandeid, seni kuni kestab raadiumi kiirgamine. Kahjuks ei saa seda praktikas kasutada. Jõumasina võimsus on nii tühine, et selle arvel ei saa panna tööle ühtki mehhanismi. Et saavutada veidigi arvestatavaid tulemusi, on vaja märksa suuremat raadiumikogust. Kuna aga raadium on äärmiselt kallis ja haruldane element, siis läheks sellised jõumasinad liiga kulukaiks. Magnetiline igiliikur Igiliikurite leiutamise ajaloos pole magnetil olnud sugugi väike osa. Hädaleidurid on püüdnud magnetit igati ära kasutada, et ehitada mehhanismi, mis liiguks iseenesest igavesti. Alljärgnev on üks paljudest taolistest. Tugev magnet A on paigutatud samba otsa Sambale toetub üksteise all kaks kaldrenni M ja N, kusjuures ülemisel rennil M on ülemises otsas väike ava C ning alumine renn N on painutatud. Leidur arutles järgmiselt. Kui ülemisse renni panna punktis B väike raudkuul, siis veereb see magneti külgetõmbe mõjul ülespoole; avani C jõudes kukub ta alumisse renni N, veereb seda mööda alla, tõuseb kõveruse D kaudu veidi üles ja satub ülemisse renni M. Siit veereb ta magneti külgetõmbe mõjul taas üles, kukub jälle läbi ava, veereb uuesti alla ja satub järjekordselt ülemisse renni, et oma liikumist otsast peale hakata. Sel viisil jookseb kuulike peatumatult edasi ja tagasi, olles igaveses liikumises. Mille poolest see leiutis absurdne on? Seda pole raske näidata. Miks leiutaja arvas, et renni N mööda alumisse otsa jõudnud kuulil on veel küllalt kiirust tõusmaks üles mööda kõverust D? Asi oleks tõesti nii, kui kuulike veereks ainult raskusjõu mõjul: siis oleks ta liikunud kiirenevalt. Ent meie kuulike on kahe jõu – raskusjõu ja magneti külgetõmbe -- mõju all. Viimane on eelduse kohaselt nii tugev, et võib sundida kuulikest tõusma punktist B punkti C. Seepärast ei veeregi kuulike renni N mööda alla mitte kiiremalt, vaid aeglustuvalt ja kui ta jõuabki renni alumisse otsa, siis igal juhul pole tal niipalju energiat, et tõusta üles mööda kõverust D.
Järelsõna Ajast-aega on inimene püüdnud luua midagi sellist, mis ületaks kõik mõistuse piirid ja oleks üleloomulik, kuid samas ka väga huvitav ning paljulubav. Selliste ideede hulka kuulub ja jääb alati kuuluma igavene jõumasin e. müstiline perpetuum mobile, mis on juba sajandeid hullutanud meie meeli. Kuigi on tõdetud, et igiliikur on võimatu ( vähemalt tavalistes tingimustes ), on kindlasti praeguselgi ajal olemas nö. " hulle professoreid " , kes oma töökodades niisuguseid asju ehitavad, lootes enda õigsusele. Õnneks pole selles midagi hullu – inimkonnale on iseloomulik taotleda taotlematut.
Kasutatud kirjandus
Sisukord Eessõna
......................................................................................................................2 |