能量不守恒

crh1960

物體在斜面上的能量發生變化

                                         

引言：物體受外力作用能量發生變化，變化情況根據能量守恒定律計算;物體受自身力作用能量也發生變化，變化情況不能用能量守恒定律計算，也不能用功能原理計算，因為它不是受外力作用。斜面上物體的正壓力通過機械裝置，可以產生對自身的牽引力，把物體對自身的牽引力叫做自身力。物體在斜面上的正壓力固定不變，但隨著杠杠長度的增長，牽引力也相應增大，物體在斜面上的高度同時增高。即正壓力是定值，但杠杠長度、牽引力、物體在杠杠上的高度它們成正比，且同步進行（詳細內容見“6自身力使物體高度增加”）。

摘要：永動機早以被否定，但我認為可以制造。制造的關鍵是利用物體在斜面上的正壓力。物體在斜面上的正壓力通過機械裝置可以轉變成對物體本身的牽引力。當物體在斜面上（斜面同時起杠桿作用）一定距離時產生的牽引力大于物體的下滑力與阻力的和，因為物體向上運動的力是本身產生的，所以運動距離與力成正比。這時不需要外力物體就能沿斜面向上運動，這樣就制造出永動機了。

關鍵詞：由正壓力產生給物體的力，物體沿斜面向上運動受到的阻力，向上運動的距離，向上運動時增加的高度

1機械結構：

如圖，圓O1的半徑為R，半徑為r的小齒輪與圓O1在同一個圓心上，且固定在一起，大齒輪O2半徑為R，O2L是固定在大齒輪O2上的杠桿（同時也是斜面）。物體M在杠桿O2L上，E在圓O1圓周上，F在物體M上，EF是繩子且過A、B、C三個定滑輪。G是重物，它的作用是使杠杠O2L在沒有物體的情況下始終保持平衡狀態。

2齒輪半徑的比：

兩個齒輪的半徑比是r：R=1：x，其中x≥100（當x＜100時同樣成立，但最小值是多少無法確定）。x越大越好,如x=100時小齒輪轉動了100度，圓也轉動了100度，大齒輪只轉動了1度，杠桿O2L也轉動了1度。

3繩子EF得到的力：

物體M在斜面上產生的正壓力通過杠杠、齒輪、繩子EF傳到物體M上，杠杠初始時與水平面成的角度為β，0＜β＜45o（當0＜β＜90o同樣成立，但證明“L2-L1＞0”時比較困難）。物體M在杠桿O2L上產生的正壓力F，F=Mgcosβ，物體M與O2的距離S。根據杠桿原理，繩子EF得到的力f，f=FScosβ/R＝SMgcos2β/R。

4物體沿斜面向上運動時受到的阻力：

物體向上運動時受到的阻力來自于摩擦力和下滑力

4.1摩擦力：本機械裝置都是滾動摩擦，滾動摩擦系數一般在千分之幾，這里的輪子（軸承、滑輪、齒輪）一共不足十個，摩擦系數合計小于十分之一，即產生的摩擦力N1，N1＜Mg/10，取N1=Mg/10

4.2下滑力：物體的下滑力N2，N2=Mgsinβ

4.3阻力N：N=N1+N2 = Mg/10+ Mgsinβ＜Mg，取N=Mg

5物體在斜面上靜止時的位置：

當物體的質量不變時，物體在斜面上產生的正壓力是定值，隨著杠杠長度增加正壓力產生的自身力同時增大。當動力距與阻力距相等時物體M在斜面上靜止，根據杠杠原理有FScosβ＝RN，MgScos2β=RMg，S=R/cos2β。物體在杠杠上靜止時，物體M與O2距離為S，S=R/cos2β。

6自身力使物體高度增加

6.1杠杠沿逆時針轉動時物體上升的高度

6.1.1物體能夠沿斜面向上運動

物體在斜面上首先是靜止狀態（與O1的距離為s），接著才能沿斜面向上運動

當圓O2(也是斜面O2L)沿逆時針轉動α度時，其中α≥1，（α+β＜90o,否則斜面反向，不成立)，物體在斜面上初始時那點應轉動的弧長L1，L1=2πSα/360。這時E點在圓周上轉動的方向是順時針，轉動弧長（也是物體沿斜面向上運動距離）L2，L2=2πRxα/360，所以L2-L1=2πRxα/360-2πSα/360=2πRxα/360-2πRα/360cos2β=2πRα(xcos2β-1)/360cos2β。有0＜β＜45o，α≥1o,則x≥100，顯然xcos2β-1＞0，得L2-L1＞0。即α≥1o時物體沿斜面向上運動距離約L2長度。

6.1.2物體在斜面上逆時針轉動高度增加

杠杠轉動前物體所在垂直高度H1，H1=Ssinβ，杠杠沿逆時針轉動α度后，物體與O2的距離為(S+ L2)。這時物體所在垂直高度H2,H2=(S+L2)sin(α+β),向上運動垂直高度H，H=H2-H1=(S+L2)sin(α+β)-Ssinβ=Ssin(α+β)+L2sin(α+β)–Ssinβ=Rsin(α+β)/cos2β+2πRxαsin(α+β)/360- Rsinβ/cos2β,因為0＜β＜45o，α+β＜90o， 顯然H＞0。所以當圓O2沿逆時針轉動α度時，物體M沿斜面上向上運動,高度增加。

6.2物體在斜面上順時針轉動高度增加

與6.1同理，當圓O2沿順時針轉動γ度時(β＞γ,若β＜γ失去意義)，物體M在斜面上的高度增加,增加高度h,h=(S+ l2)sin(β-γ)-Ssinβ=Ssin(β-γ)+l2sin(β-γ)–Ssinβ= Rsin(β-γ)/cos2β+ 2πRxγsin(β-γ)/360- Rsinβ/cos2β, 顯然h＞0.所以當O2沿順時針轉動γ度時，物體M沿斜面向上運動,高度增加。

7結論

通過以上推理可知：正壓力轉變成自身力時，自身力隨著斜面長度增加，自身力相應地增大，斜面的長度到一定時，阻力、下滑力被抵消，自身力能使物體沿斜面向上運動，得出結論：物體在斜面上的能量發生變化。