В поисках новых технических возможностей изобретатель должен неизменно держать свою мысль под контролем строгих законов механики, если не хочет вступить на путь бесплодного фантазёрства. Не следует думать, что единственный общий принцип, которого не должна нарушать изобретательская мысль, есть закон сохранения энергии. Существует и другое важное положение, пренебрежение которым нередко заводит изобретателей в тупик и заставляет их бесплодно растрачивать свои силы. Это — закон движения центра тяжести. Упомянутый закон утверждает, что движение центра тяжести тела (или системы тел) не может быть изменено действием одних лишь внутренних сил. Если летящая бомба разрывается, то, пока образовавшиеся осколки не достигли земли, общий центр их тяжести продолжает двигаться по тому же пути, по какому двигался центр тяжести целой бомбы (если пренебречь сопротивлением воздуха). В частном случае, если центр тяжести тела был первоначально в покое (т. е. если тело было неподвижно), то никакие внутренние силы не могут переместить центра тяжести. В предыдущей статье мы говорили о том, что человек, находящийся на земной поверхности, не может своими усилиями вызвать хотя бы самое малое перемещение Земли. Это объясняется законом движения центра тяжести. Силы, которыми действует человек на Землю и Земля на человека, суть силы внутренние, а следовательно, они не могут вызвать перемещения общего центра тяжести Земли и человека. Когда человек возвращается к своему прежнему положению на земной поверхности, возвращается к прежнему положению и Земля. К какого рода заблуждениям приводит изобретателей пренебрежение рассматриваемым законом, показывает следующий поучительный пример — проект летательной машины совершенно нового типа. Представим себе,— говорит изобретатель, — замкнутую трубу (рис. 13), состоящую из двух частей: горизонтальной прямой АВ и дугообразной части АСВ — над ней. В трубах находится жидкость, которая непрерывно течёт в одном направлении (течение поддерживается вращением винтов, размещённых в трубах). Течение жидкости в дугообразной части АСВ трубы сопровождается центробежным давлением на наружную стенку. Получается некоторое усилие Р (рис. 14), направленное вверх, — усилие, которому никакая другая сила не противодействует, так как движение жидкости по прямому пути АВ не сопровождается центробежным давлением. Изобретатель делает отсюда тот вывод, что при достаточной скорости течения сила Р должна увлечь весь аппарат вверх. Верна ли мысль изобретателя? Даже не входя в подробности механизма, можно заранее утверждать, что аппарат не сдвинется с места. В самом деле, так как действующие здесь силы — внутренние, то переместить центр тяжести всей системы (т. е. трубы вместе с наполняющей её водой и механизмом, поддерживающим течение) они не могут. Машина, следовательно, не может получить общего поступательного движения. В рассу- Рис. 13. Проект летательного Рис. 14. Сила Р должна увлекать аппарат вверх. аппарата нового типа. ждении изобретателя кроется какая-то ошибка, какое-то существенное упущение. Нетрудно указать, в чём именно заключается ошибка. Автор проекта не принял во внимание, что центробежное давление должно возникать не только в кривой части АСВ пути жидкости, но и в точках А и В поворота течения (рис. 15). Хотя кривой путь там и не длинен, зато пово- Рис. 15. Почему аппарат не взлетает. роты очень круты (радиус кривизны мал). А известно, что чем круче поворот (чем меньше радиус кривизны), тем центробежный эффект сильнее. Вследствие этого на поворотах должны действовать ещё две силы Q и R, направленные наружу; равнодействующая этих сил направлена вниз и уравновешивает силу Р. Изобретатель проглядел эти силы. Но и не зная о них, он мог бы понять непригодность своего проекта, если бы ему был известен закон движения центра тяжести. Правильно писал ещё четыре столетия назад великий Леонардо да Винчи, что законы механики «держат в узде инженеров и изобретателей для того, чтобы они не обещали себе или другим невозможные вещи».
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Ложный путь изобретательства» з дисципліни «Сила та рух»
