SU35441A1 - Прибор дл демонстрировани гидростатических свойств жидкостей - Google Patents

Description

Известны уже приборы дл  по снени  законов давлени  жидкости на дно и стенки сосуда, у которых дно или стенка выполнены подвижными и уравновешены гир ми, подвешенньми на шнурах , перекинутых через блоки, равно как известны дл  той же цели приборы , выполненные в .форме призмы с выступающими в одну сторону стенками.

В предлагаемом приборе, представл ю щем собою открытый сосуд с выступающими в одну сторону стенками, дно сделано поворотным на горизонтальной оси, причем половина дна расположена непосредственно по всем столбом жидкости с открытой поверхностью , а друга -под жидкостью, наполн ющей выступающую часть сосуда или же, в другом варианте прибора, поворотному дну прибора придан вид колеса с ковшами, образованными боковыми стенками колеса с зубовидными выступами, причем дл  уравнивани  гидростатического давлени  на один из упом нутых выступов, замен ющих подвижное дно сосуда, подвешен соответственным образом груз.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез прибора дл  демонстрировани  свойств жидкостей; фиг. 2-

(435)

другую форму выполн ени  прибора, также в вертикальном разрезе.

Первый вариант прибора (фиг. 1) представл ет собою открытый сверху четырехугольный (в плане) сосуд С, наполн емый , до любого уровн , какоюлибо жидкостью. Дном этого сосуда служит горизонтальна  доска д, котора  не соединена с вертикальны :и :тенками сосуда С, а лишь герметически, с минимальным , по возможности, трением (дл  чего можно применить резиновые прокладки), соприкасаетс  с ними и может вращатьс  вокруг оси О в пределах , допускаемых двум  упорами у. .Дл  того, чтобы концы доски д, при вращении ее, не отходили от стенок прибора, последние в этих местах соответственно изогнуты.

Второй вариант прибора (фиг. 2), состо щий из четырехугольного (в плане) открытого сверху сосуда С и равного ему по ширине, вращающегос  вокруг оси О, колеса fC с ковшами, образуемыми боковыми стенками В колеса и зубцевидными выступами 3,  вл етс  лишь особой формой выполнени  прибора на фиг. 1, у которого равноплечий рычаг (доска) д заменен аналогичным ему по существу и назначению колесом Л . Нижний открытый конец сосуда С, имеющий боковые дугообразные придатки М, прикрывающие по окружности ковши / и ///, герметически, с минимальным трением, прилегает к окружности колеса Л. Таким образом , когда любой из ковшей колеса К находитс  в положении ковша // на фиг. 2, он представл ет собой как бы продолжение (отрезок ) сосуда С, причем радиальна  плоскость этого ковша  вл етс  в этот момент как бы подвижным горизонтальным дном сосуда С, Благодар  наличию придатков М внутреннее пространство сосуда С при вс ком положении колеса Л отделено снизу от внешнего пространства и, следовательно, жидкость может выливатьс  из прибора только при выходе ковша /// из-под прикрывающего его придатка М.

Груз Г, подвешенный на шнуре ff к левой стороне колеса /Г, удерживает последнее от вращени  под действием веса жидкости в ковшах с правой стоdoHbi . Стенка служит опорой дл  оси О колеса, а стойка Е поддерживает сосуд С.

Действие обоих вариантов прибора, нос щее парадоксальный характер, обусловленный гидростатическими свойствами жидкостей, заключаетс  в следующем .

У прибора на фиг. 1 горизонтальна  плоскость д, а у прибора на фиг. 2- радиальна  плоскость ковша II, наход щиес  непосредственно под расположенными над ними вертикальными столбами жидкости в сосудах С, замен ют у последних дно и, следовательно, должны служить площадью опоры дл  жидкости, как весомого тела. Но так так плоскости d легко подвижны и лишены внешней опоры, то, казалось бы, они при этом должны опускатьс  вниз под действием силы, равной весу всего наход щегос  над данной плоскостью д вертикального столба жидкости.

В действительности же будет происходить следующее. В приборе на фиг. 1, если его дно д совершенно горизонтально , действующие на обе (правую и левую от оси С) его половины силы давлени  будут совершенно равны. При малейшем же наклоне дна д, например , влево, это равенство сил нарушитс  и дно д будет прижато к нижнему упору I/ с силою, равною только двойному весу жидкости, заключенной в объеме, ограниченном плоскостью левой половины дна д в его горизонтальном положении. Произойдет это вследствие увеличени  при этом высоты уровн  жидкости над опустившейс  левой половиной дна (f и равного уменьшени  высоты уровн  жидкости над подн вшейс  правой половиной дна д, (следствие второго закона Паскал ).

Равным образом и в приборе на фиг. 2 равновесие колеса К будет нарушатьс  силой, равной лишь весу жидкости, наполн ющей объемы ковшей I, II и HI, или одного ковша //, если остальные пусты.

Описанное действие приборов свидетельствует о достоверности закона сохранени  энергии, в применении его к системе , состо щей из земли и подн того на высоту тела, каковым в данном случае  вл етс  жидкость в сосудах С.

Правильность этого заключени  доказываетс  тем, что если бь1 плоскости д в приборах на фиг. 1 и радиальна  плоскость ковша /7 в приборе на фиг. 2 опускались вниз с силою, пропорциональною весу всего вертикального столба жидкости над данною плоскостью , причем, допустим, на преодоление трени  между стенками приборов и их подвий ными част ми требовалось бы 5 кг, а вес всей жидкости в сосудах С равн лс  бы, например, 100 к, то мы могли бы, поднеси снизу к дну д на фиг. 1 и к левой стороне колеса А на фиг. 2 грузы, приблизительно, в 90 кг, подн ть их на некоторую высоту (уровень жидкости в сосудах С при этом осталс  бы без изменени ). При этом получилось бы соответствующее приращение потенциальной энергии системы в виде подн тых на высоту грузов, не без эквивалентного уменьшени  потенциальной энергии другой системы, представл емой жидким телом в сосуде О, так как масса жидкости, опустивша с  при этом вниз в приборах на фиг. 2, была бы во много раз (в зависимости от емкости сосудов С) меньще массы подн тых грузов, а в приборе на фиг. 1 в положении жидкости, относительно земли, не произошло бы никакого изменени , так как здесь перемещение втииз части жидкости справа компенсируетс  подн тием вверх равной массы ч. жидкости слева.

Затем, если бы сила, заставл юща  вращатьс  колесо К в приборе на фиг. 2, как и сила, вращающа  вправо дно д в приборе на фиг. 1, была равна весу всего столба жидкости в сосуде С, то колесо К могло бы легко превратитьс  в „вечный двигатель, так как дл  безостановочного вращени  его достаточно было бы окружить его сплошным ободом, продолжив П9 окружности придатка М, или же целиком погрузить в жидкость, причем в обоих случа х убыль жидкости из сосуда С была бы устранена.

Но так как таковой результат, в силу указанных выше причин, невозможен, то прибор на фиг. 2, в св зи с приборами на фиг. 1 дает очень нагл дное опытное доказательство неосуществимости .вечного двигател .

Предмет изобретени .

Claims (2)

1.Прибор дл  демонстрировани  гидростатических свойств жидкостей с применением открытого сверху сосуда, выполненного в форме призмы с выступающими в одну сторону стенками, отличающийс  применением поворотного на оси О (фиг. 1) дна д, половина которого расположена непосредственно под всем столбом жидкости с открытой поверхностью, а друга  -под жидкостью, наполн ющей выступающую часть сосуда.

2.Форма выполнени  прибора по п. 1, отличающа с  тем, что поворотному дну прибора придан вид колеса с ковшами , образованными боковыми стенками В колеса и зубовидными выступами 3, каковое колесо прикрыто цилиндрическими част ми М-М сосуда, причем дл  уравнивани  гидростатического давлени  на стенки ковша // применен груз Г.