В последнее время в моём окружении вновь активизировались сторонники создания безопорных движителей или вечных двигателей на базе всевозможных инерциоидов. Почему-то многие уверены, что в этих устройствах возможно безопорное или безынерционное движение и прочие чудеса. И мне бы, как альтернативщику, поддержать такие мысли, но не тут-то было. Я точно знаю, что ничего подобного быть не может и вот почему.
Мотивация сторонников этих идей как правило связана с большим желанием получить нечто революционное. А поскольку механизм работы гироскопа и инерциоидов иногда очень не очевиден, приятнее и проще думать, что чудо возможно, чем понять, почему это не так. Т.е. причины у мнения о работоспособности таких чудесных устройств кроются скорее в психологии, чем в физике.
Во-первых, сам по себе принцип создания движения без опоры на что-то нарушает законы сохранения. Основой всей физики является закон сохранения энергии. И в терминах энергии он не вполне очевиден. Однако же если понимать его, как необходимость в причине у любого движения, всё проще. Если какое-то тело стояло на месте, а потом вдруг покатилось, у этого обязательно должна быть причина. Что-то должно толкнуть наше тело, сообщив ему некоторое количество движения или энергию. Но во время толкания это «что-то» получит точно такое же количество движения в обратную сторону. В совокупности будет ноль, в чём и заключается закон сохранения количества движения или в интегральной форме закон сохранения энергии.
Я напомню, что закон сохранения энергии реально работает вообще в любом устройстве, включая даже то, что сегодня принято считать следствием квантовой механики, которую якобы не способен понять человек. И если кто-то решил отменить закон сохранения энергии, сперва неплохо бы разобраться в том, как вообще тогда может работать всё то многообразие физических явлений, что нас окружают. Т.е. идея о безопорном движении противоречива в своей основе. Она выходит за рамки научного метода и законов логики. Но часто люди начинают привлекать эфир или какие-либо другие объекты, говоря, что опорой выступают именно они, хоть и не вполне ясно каким образом.
Тогда придётся разобрать уже «во-вторых». Инерциоиды сами по себе обычно выглядят, как вращающиеся с неравномерной скоростью массы. Выходит, что при малой скорости вращения и слабом ускорении в одну сторону сила создаётся небольшая. А затем уже разогнанное тело достаточно быстро тормозится, передавая импульс нашей телеге. Малая сила из-за того, что сила трения покоя обычно хотя бы раза в полтора выше силы трения качения, не приводит инерциоид в движение. А вот уже накопленная энергия высвобождается достаточно быстро, что и движет телегу вперёд.
Есть более хитрые инерциоиды, которые при наборе скорости делают упор в поверхность, на которой стоят, что вновь приводит к «потере» энергии на разгон движущихся частей инерциоида. А затем накопленная энергия вновь высвобождается через направление разогнанного тела вперёд с последующим торможением тела и разгоном телеги.
Отдельного внимания заслуживают вращающиеся инерциоиды. В них пара движущихся частей либо постоянно разгоняется, либо опирается друг на друга, гася энергию вращения, которая бы тормозила вращающийся инерциоид без парного движущегося элемента. Т.е. энергия тратится на внутренние деформации, переводя энергию движения в тепло. Но на базе этих установок люди нередко выдумывают безопорные движители, которые вроде как должны создавать однонаправленное усилие за счёт того, что один из парных элементов разворачивается, что теперь установку не вращает, а по заверениям авторов толкает вперёд. Но, как вы понимаете, это не так. Установку будет гнуть, а не толкать, потому что все силы внутренние. А опираются движущиеся элементы установки на саму установку. Т.е. ничего кроме напряжений и перевода энергии движения в тепло мы не получим.
В-третьих, часто выдуманные безопорные движители опираются на гироскопический эффект, который тоже не имеет достаточно внятного для обывателя объяснения. Это приводит к мнению об особенном механизме гироскопа. Отсюда сразу лезут идеи об уменьшении или увеличении массы или инертности вращающегося тела. Но и с гироскопом всё в порядке.
Представим шар, который катится по окружности, расположенной под углом. Всю левую половину окружности сила тяжести (или любого другого внешнего возмущения) будет направлена под острым углом к скорости. Шар будет набирать скорость. На правой же половине шар будет тормозиться, придя к исходной скорости в верхней точке. Таким образом нижняя половина траектории всегда будет иметь более высокую скорость, чем верхняя. Но у нас сплошное тело, где все такие шары связаны в единую систему. Тогда вся та дополнительная скорость, которую бы приобрели шары из нижней области, передастся в виде возмущения шарам в верхней. И весь диск, который как бы состоит из вышеописанных шаров, будет вращаться в сторону, куда катятся шары с большей скоростью. Если бы у гироскопа не было опоры, он бы никак не изменял свою ось. Но из-за появившегося возмущения в диске возникает момент вращения, который действует на ось диска, а через ось передаётся к Земле, на которой он стоит. И вся конструкция приходит в движение, которое называют прецессией.
Любые возмущения приводят к внутренним напряжениям материала вращающегося тела. Нет никаких причин к безопорному движению. Что же касается «опоры на эфир», которая тоже может существовать, то расчётное значение динамической вязкости эфира около 10^-25. Этого слишком мало, чтобы быть замеченным при почти 100% КПД, переводящем напряжения гироскопа во вращение через вещественную опору. Потому, конечно, идея красивая, но вечные двигатели и безопорные движители нужно искать где-то в другом месте.