IL MOTO PERPETUO

Con “moto perpetuo” si descrive un movimento che continua indefinitamente senza alcuna fonte esterna di energia. Ciò risulta impossibile in pratica a causa dell'attrito. Il moto perpetuo può anche essere descritto come il moto di una macchina ipotetica che, una volta attivata, continui a funzionare indefinitamente a meno dell’intervento di una forza esterna. Nonostante il fatto che in un dispositivo isolato il moto perpetuo risulti fisicamente impossibile in termini dell’attuale comprensione delle leggi della fisica, la ricerca del moto perpetuo rimane popolare.

Vi sono due generi di moto perpetuo, che si dicono rispettivamente di prima e di seconda specie, a seconda che la loro realizzazione violi il primo o solamente il secondo principio della termodinamica.

Moto perpetuo di prima specie

Appartiene a questa categoria una macchina che produca in uscita una quantità di energia maggiore di quella che consuma. Una volta avviata la macchina funzionerebbe indefinitamente autoalimentandosi, in evidente violazione del principio di conservazione dell'energia (primo principio della termodinamica). ^]Molte delle proposte per queste macchine utilizzano magneti come fonti di energia dal nulla ed impiegano sistemi ad attrito nullo. Anche se molti di questi sistemi possono marciare anche per lungo tempo prima di fermarsi, da essi non è fisicamente possibile estrarre energia gratuita.

Moto perpetuo di seconda specie

Dispositivi di questo tipo dovrebbero essere in grado di convertire interamente il calore estratto da una sola sorgente a temperatura costante in lavoro. Ciò è in violazione del secondo principio della termodinamica. Un esempio di macchina a moto perpetuo di seconda specie sarebbe una nave capace di avanzare sottraendo calore all'acqua del mare e trasformando quel calore in energia cinetica, senza cederne una parte ad una sorgente più fredda dell'acqua di mare. Il primo principio della termodinamica sarebbe rispettato da tale macchina termica a rendimento unitario. Oggi si considera comunemente il secondo principio della termodinamica come una conseguenza della meccanica statistica della, e la sua validità è ritenuta un fatto meramente probabilistico. Di conseguenza sono possibili violazioni del secondo principio, sia pure con probabilità piccolissima; quella che resta esclusa è la possibilità di provocare tali violazioni in modo riproducibile e quindi utilizzabile.

Alcuni esempi di moto perpetuo.

La “ruota sbilanciata” di Leonardo.

Leonardo Da Vinci ha studiato il concetto di profondità, e ha anche costruito diversi modelli. I modelli non sono sopravvissuti, ma decine di suoi disegni sì. Leonardo concluse che il moto perpetuo fosse impossibile ed abbandonò completamente l'idea.

Uno dei modelli di moto perpetuo studiati da Leonardo è rappresentato dalla figura superiore. Si pensava che le sfere di metallo sul lato destro, a causa del loro braccio di leva più lungo, avrebbero girare la ruota. Dal momento che a sinistra ci sono più sfere che sul lato destro, la coppia è equilibrata e il moto perpetuo non potrebbe essere ottenuto.

La “vite ad acqua” di Robert Fludd (1618)

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"Acqua vite" 1618 di Robert Fludd macchina del moto perpetuo da un incisione in legno 1660. Questo dispositivo è ampiamente accreditato come il primo tentativo registrato di descrivere un tale dispositivo per produrre lavoro utile, che di macine guida. Anche se la macchina non funziona, l'idea è che l'acqua dal serbatoio superiore metta in movimento una ruota (in basso a sinistra), la quale guida una complicata serie di ingranaggi e alberi, che in alla fine faccia ruotare la “vite di Archimede”'(dal basso al centro all’alto a destra) per pompare l'acqua per riempire il serbatoio. Il moto rotatorio della ruota dell'acqua aziona anche due moli (in basso a destra e la figura illustra anche come utilizzare l’acqua in eccesso per lubrificarle.

La scodella che si autoriempie.

Si pensava che grazie all’azione capillare l’acqua continuasse a scorrere nel tubo. In realtà la stessa forza di coesione che attira il liquido lungo il tubo, impedisce alle goccioline di lasciare la scodella ed il flusso non è perpetuo.

Il nastro a galleggianti.

I blocchi gialli indicano dei galleggianti fissati ad un nastro. Si pensava che i galleggianti venissero in superficie attraverso il liquido e facessero girare il nastro. Tuttavia il piazzamento dei galleggianti sul fondo richiedere più energia di quanta il galleggiante genera.

Spiegalo tu.

Perché la macchina riportata di sotto che utilizza un magnete sferico (A) una guida E, e delle sfere d’acciaio non può funzionare?