Вечный двигатель

[Pyotr]

Основная ошибка автора в предположении, что меняя суммарную площадь отверстий мембраны можно изменить соотношение между числом избыточных молекул, ударяющихся о торец малого цилиндра и числом вылетающих избыточных молекул, тогда как отношение этих чисел задано изначально и равно единице.

[zykov]

Опять же мембрана не нужна для изменения площади. Можно просто одно сплошное отверстие сделать.

Вобщем роль мембраны не ясна.
Вот когда придумывали мембрану пропускающую в одну сторону, то там был бы эффект. Только никто не придумал, как её сделать.

[petrovic11]

Я предлагал на dxdy мембрану, позволяющую пропускать в одну сторону молекул больше при равных давления с обоих сторон. В результате временный бан за распросторанение лженауки. Потом предложил этот двигатель и получил постоянный бан.
Начнём с азов. Площади мембраны и торца одинаковы. В торец и мембрану ударяется одинаковое количество молекул. То есть, в сторону мембраны и торца летит одинаковое количество молекул. В торец ударяются все молекулы, а в мембрану нет. Молекулы, попавшие в отверстия вылетают наружу. Допустим, площадь отверстий 20% от площади мембраны. То есть, вылетит 20% молекул от летевших к мембране. А так как количество молекул, летевших к мембране и торцу одинаково, то можно считать, что вылетело 20% относительно молекул дарившихся в мембрану. Поэтому, чтобы количество молекул ударившихся в торец и вылетевших через мембрану, были равны площадь мембраны должна быть в 5 раз больше. А чтобы суммарные импульсы сравнялись, то площадь мембраны должна быть ещё в 2 раза больше. То есть, в 10 раз. В этом случае сила давления равна реактивной силе. Если площадь отверстий будет, допустим, 33%, тогда площадь мембраны должна быть больше в 6 раз. Экспериментально можно подобрать оптимальный вариант. При вылете каждой молекулы цилиндр получает импульс mv.

Допустим, я изобрёл инерцоид, состоящий из множества валов. Сбоку каждого вала прикреплён грузик. Поэтому при вращении вала он колеблется около центра масс из-за дисбаланса. И утверждаю, что при вращении валов их колебания складываются таким образом, что инерцоид может двигаться в определённом направлении. Реакция предсказуемая - бред. И я с этим согласен. Поэтому такой инерцоид не предлагаю. Все эти колебания валов инерцоида– это внутренние силы, которые не могут привести инерцоид в движение. Валы вращаются с большой скоростью. Но вдруг ось у одного вала ломается и он отлетает в сторону со скоростью 500 м/с. Инерцоид получает импульс mv и движется в противоположную сторону. Другой вал ломается и снова инерцоид получает импульс mv. Допустим, рядом стоит такой же инерцоид. Вылетевший вал с этого инерцоида со скоростью 500 м/с попадает в первый инерцоид и застревает в нём. Первый инерцоид также получает импульс mv. Множество молекул внутри большого цилиндра можно представить в виде множества валов инерцоида. Пока молекулы летают внутри цилиндра и ударяются в стенки и мембрану, их импульсы не могут привести в движение цилиндр, подобно валам в инерцоиде. Но как только молекула вылетает наружу подобно сломавшемуся валу или влетает, то цилиндр получает импульс mv. Допустим, 2 инерцоида соединены сжатой пружиной, которую фиксирует нить. Один инерцоид во много раз массивнее другого. Перерезаем нить и инерцоиды под действием пружины расходятся в противоположные стороны. То, что внутри инерцоидов вращаются множество валов, на движение инерцоиов под действием пружины не влияют. Не будем учитывать гироскопический эффект. Это всё внутренние силы, которые не могут привести в движение инерцоид и не могут оказать влияние на движение инерцоида под действием внешней силы. Лёгкий инерцоид имеет скорость 1 м/с. Тяжёлый инерцоид получил импульс mv, где m - масса лёгкого инерцоида, а v - 1 м/с.
Эти же 2 инерцоида соединены между собой. На лёгком инерцоиде начинают ломаться валы и они со скоростью 500 м/с отлетают в сторону. Причём только в одном направлении. Все валы сломались и отлетели. Тяжёлый инерцоид получает суммарный импульс mV, где m - масса инерцоида, а V - 500 м/с. Будем считать, что масса инерцоида равна массе валов. В обоих случаях от тяжелого инерцоида отделилась одинаковая масса. Но импульс во втором случае в 500 раз больше. При этом не было затрачено никакой энергии. Инерцоид получил импульс mV за счёт внутренней энергии инерцоида в виде вращающихся валов.
Когда инерцоид отталкивается от другого инерцоида под действием пружины – это аналогично тому, что множество молекул вылетают через большое отверстие. Допустим, множество молекул находятся в невесомой оболочке (красная).

Эту оболочку с множеством молекул можно представить как инерцоид. Удары множества молекул внутри оболочки не могут сдвинуть её с места. Когда давление внутри цилиндра повышается, то оболочка движется по цилиндру и вылетает наружу со скоростью, допустим, 1 м/с. При движении оболочки удары молекул внутри её также не влияют на движение оболочки. Цилиндр получает импульс mv, где m - это суммарная масса молекул внутри оболочки, а v равна 1 м/с. Хотя внутри оболочки молекулы движутся со скоростью 500 м/с. Когда же молекулы поодиночке вылетают через отверстия мембраны - это аналог инерцоида, у которого сломавшиеся валы со скоростью 500 м/с отлетают в одну сторону. Во втором случае суммарный импульс в 500 раз больше.

[Pyotr]

Мы говорим не о полном расходе газа через мембрану, а о расходе избыточных молекул через мембрану, которое то же, что и на выходе из малого цилиндра. Остальное превышение расхода скомпенсируется молекулами, втекающими через мембрану извне в соответствии с уравнением неразрывности.

[petrovic11]

Когда давление внутри и снаружи равны, то количество вылетевших молекул равно влетевшим. Результирующая сила равна 0. Давления внутри повысилось на 0,01 кгс/см². Количество влетающих молекул не изменяется, а количество вылетающих молекул увеличится. Вот эти дополнительно вылетающие молекулы (избыточные) и создают дополнительную реактивную силу. Результирующая сила равна этой дополнителной реактивной силе. И эта сила направлена против дополнительной силы давления, которая создаётся дополнительными (избыточными) молекулами. Давление же внутри малого и большого цилиндров одинаково и больше наружного на 0,01 кгс/см².

[Pyotr]

Source of the post
Когда давление внутри и снаружи равны, то количество вылетевших молекул равно влетевшим. Результирующая сила равна 0. Давления внутри повысилось на 0,01 кгс/см². Количество влетающих молекул не изменяется, а количество вылетающих молекул увеличится. Вот эти дополнительно вылетающие молекулы (избыточные) и создают дополнительную реактивную силу. Результирующая сила равна этой дополнителной реактивной силе. И эта сила направлена против дополнительной силы давления, которая создаётся дополнительными (избыточными) молекулами. Давление же внутри малого и большого цилиндров одинаково и больше наружного на 0,01 кгс/см².

Они не могут создать дополнительной тяги, поскольку перед вылетом они уже столкнулись с торцем большого цилиндра и расход их, еще раз повторяю, не зависит от суммарной площади отверстий мембраны, а определяется исключительно произведением скорости движения цилиндра на его плошадь и на плотность газа. Давление же, как уже говорилось, выравняется моментально. Движение избыточных молекул сквозь газ можно уподобить диффузии примеси, подаваемой через поршень.

[petrovic11]

Давление оказывают только молекул, которые непосредственно ударяются в торец, поршень, мембрану и находятся в очень тонком слое газа вблизи них. Остальные молекулы внутри цилиндров - это промежуточные элементы. Например, шары Ньютона. Допустим, между крайними шарами находится 1 000 000 промежуточных шаров. Но при ударе в промежуточные шары одного крайнего шара, другой крайний шар отскочит с такой же скоростью, как если бы они столкнулись непосредственно, без промежуточных шаров между ними. Естественно, если считать, что эти удары абсолютно упругие и нет потерь. То есть, все промежуточные шары можно убрать и результат не изменится. Процентов 99 всех молекул внутри цилиндров - это промежуточные молекулы. Хотя это зависит от размеров. При движении цилиндров промежуточные молекулы выдавливаются в большой цилиндр из малого. А молекулы в очень тонком слое газа прилегающем к торцу остаются на месте. Расстояние между поршнем и цилиндром может быть и 0,1 мм и 10 метров. Но давление в обоих случаях будет одинаково. Только в одном случае промежуточных молекул будет в 100000 раз меньше. То есть, промежуточные молекулы выдавливаются из малого цилиндра в большой. На давление на торец это никак не влияет. А выдавленные промежуточные молекулы вылетают через мембрану и создают реактивную силу.
Да, расход зависит от скорости и площади поршня. От площади мембраны зависит давление внутри при движении поршня. Чем больше вылетает молекул, тем меньше будет давление внутри. Возьмём для примера 2 случая. Допустим, расход в обоих случаях одинаков. То есть, реактивная сила одинакова. Реактивная сила направлена против силы давления на торец. Двигатель работает, пока реактивная сила больше силы давления на торец. Чуть уменьшим площадь мембраны. Расход останется прежним, но давление внутри повыситься. Ещё уменьшим - давление ещё повысится. При дальнейшем уменьшении площади мембраны, давление на торец сравняется с реактивной силой и двигатель перестанет работать.

[petrovic11]

Есть сосуд с мембраной. Поместим сосуд в газовую среду (а). Снаружи сосуда газ, а внутри поддерживается вакуум. В стенку ударяется 7 молекул. Каждая молекула воздействует с импульсом 2mv. Сосуд с этой стороны получает суммарный импульс 14mv. В мембрану ударяется 6 молекул. Одна молекула попадает в отверстие и влетает в сосуд. Импульс от этой влетевшей молекулы mv. С этой стороны импульс 12mv + mv = 13 mv. То есть импульс меньше. В результате на сосуд действует результирующая сила F.
Сосуд поместим в вакуум, а внутри его газ (б). В стенку ударилось 7 молекул и суммарный импульс 14mv. В мембрану ударилось 6 молекул и одна вылетела. Импульс от вылетевшей молекулы mv. Суммарный импульс 12mv + mv = 13mv. Суммарный импульс в стенку больше. На сосуд действует результирующая сила Fp. Это реактивная сила от вылетающих молекул.
Сосуд в газовой среде (в). Давление газа внутри и снаружи одинаковое. При этом количество влетающих в сосуд молекул равно количеству вылетающих. То есть, F = Fp. Результирующая сила в данном случае равна 0. Сосуд в равновесии.
В сосуде избыточное давление. Количество вылетающих молекул увеличивается. Соответственно, появляется дополнительная реактивная сила от вылета избыточных молекул. Сила давления F остаётся прежней. На сосуд действует результирующая сила, равная дополнительной реактивной силе.
В сосуде пониженное давление. Меньше молекул вылетает из сосуда. Реактивная сила уменьшается. Сила давления F остаётся прежней. То есть, на сосуд действует сила давления, равная тому, на сколько уменьшилась реактивная сила. Всё не просто, а очень просто. Так как размер отверстий в несколько раз меньше длины свободного пробега молекул, то здесь всё происходит на микроуровне, с каждой в отдельности молекулой.

Рассмотрим вариант с большим отверстием (г). Для этого просто уберём мембрану. Давление на стенку с обоих сторон равны. Отверстие во много раз превосходит длину свободного пробега молекул. То есть, теперь все процессы происходят на макроуровне. О какой-либо отдельной молекуле здесь не может быть и речи. Подаём в сосуд газ под давлением. Давление в сосуде повышается. Из сосуда начинает выходить воздушный поток. В этом потоке скорость отдельно взятой молекулы не играет никакой роли. Играет роль только суммарная векторная скорость всех молекул в этом потоке. А так как молекулы движутся хаотично, в разных направлениях, то эта скорость при избыточном давлении в сосуде 0,01 кгс/см2 будет всего несколько м/с. При штиле воздух вообще неподвижен, хотя средняя скорость молекул при этом примерно 500 м/с.

[Pyotr]

Из Ваших описаний трудно понять, что означает скорость, которую Вы обозначаете через v, поскольку явной формулы типа v=... в текстах нет. Поначала мне казалось, что речь идет о тепловой скорости молекул, т. е. о величине около 500 м/с, которая явно фигурирует в Ваших текстах. Тогда было неясно, при чем здесь суммарная площадь отверстий мембраны, если расход через нее известен и от этой площади не зависит. Затем в объяснениях появилось давление, которое увеличивается при уменьшении этой площади и снижает результирующую силу, действующую на цилиндр, откуда можно было заключить, что под v имеется в виду скорость цилиндра, т. е. как минимум на 2 порядка меньшая величина. Но если эффект обусловлен движением цилиндра, то, как минимум, следует учитывать тормозящее действие внешнего газа, о чем в Ваших текстах не упоминается.

[petrovic11]

Импульс молекулы mv, где m - это масса молекулы, а v - это средняя тепловая скорость молекулы - 500 м/с. Рисунок г. Скорость несколько м/с - это скорость воздушного потока при избыточном давлении 0,01 кгс/см². Если скорость не 500 м/с, то это может быть скорость инерцоида или безмассовой оболочки.
Допустим, есть две мембраны. У одной мембраны площадь отверстий занимает 10% площади мембраны. У другой - 20%. Давление газа одинаковое и одинаковое количество молекул должно ударится в мембрану. Но у 20%-ной больше молекул попадёт в отверстия и вылетит наружу, чем у 10%-ной. То есть, через 20%-ную мембрану пролетит в 2 раза больше молекул при одинаковой площади самих мембран, чем через 10%-ную. Допустим, надо чтобы через мембрану вылетело 100% молекул. Чтобы такое количество молекул вылетело через 20%-ную мембрану, её площадь равна 5. Через 10%-ную такое же количество молекул вылетит при площади мембраны 10.
1. Количество вылетающих молекул зависит от площади мембраны.
2. А также от процентного соотношения площади отверстий в мембране к общей площади мембраны.
Изменяя эти 2 параметра можно регулировать расход, а также площадь мембраны при нужном расходе. Поэтому необходима мембрана с как можно большим количеством отверстий на единицу площади. Это позволит уменьшить площадь мембраны и аэродинамическое сопротивление.