三角形無平衡態永動機的轉速

戴榕菁

這裏的“三角形無平衡態永動機“是我給之前在“杠杆原理與永動機” 一文中所設計的無平衡態旋轉裝置起的名字。

如果該永動機的中央支架臂長為一米，不考慮摩擦力，則它的最小角加速度為9g/56，最大角加速度為3087g/17101。以這種角加速度隻要4秒鍾就可以達到每秒轉一圈，一分鍾可達到每秒轉15圈，一小時可達每秒轉900圈，一天下來可達到21600圈。

這裏最關鍵的是它的最小角加速度不是0而是在g/7與g/6之間，因此即便它是g/7000，幾天後的轉速也很可怕。其實，按照我在“杠杆原理與永動機” 一文中所提到的中央支架質量輕但強度大（比如複合材料）而外圍的細杆的質量重強度也大（比如銅，甚至金）的條件，在剛開始轉動時，由於慣性反差極大，我們可以忽略摩擦力及空氣阻力作用，隨著轉速增加，摩擦力的非線性特征與空氣阻力的作用可能會先後表現出來，轉速再繼續增加的話，材料的強度可能會受到考驗，再繼續增加下去，可能需要考慮相對論效應了。當然，如果這是在大氣中，在需要考慮相對論效應之前，還會經過激波這一關。但是，與DDWFTTW不同，這種無平衡態永動機不需要用到空氣，所以可以被放在真空環境中，那樣就不需要考慮激波效應了。

所以，不論角加速度是g/7還是g/7000，隻要不是0，都很可觀，在理想的條件下都要經曆上訴幾個階段，因此在現實中都會麵臨上述的理想階段所帶來的潛在挑戰。當然其中最大的挑戰是材料挑戰（摩擦力的非線性其實也屬於材料的一個方麵），隻要它能經得住這一關，就有可能進入到麵對相對論效應的挑戰這一關。以目前人類突飛猛進的材料科學的發展，這一點不是絕對不可能。而g/7000與g/7相比所具有的優勢是它可以減緩在進入各個更高階段的挑戰時的衝擊力。

與除了核電之外其它所有的發電裝置，包括潛在的DDWFTTW發電裝置相比，我在 “杠杆原理與永動機” 一文中所設計的“三角形無平衡態永動機“無疑具有壓倒性的優勢。而核電雖然在很多場合下無可取代，但也有它本身的汙染威脅。

當然，永動機發電的潛力本身也是與上麵提到的各種挑戰密切相關的，人類能夠克服哪一個階段的挑戰，就可能用永動機進行相應階段的發電。如果當永動機的轉速高到需要克服摩擦力的非線性效應時，材料就不行了，那麽我們就隻有在那個限度之下用永動機發電。無論如何，隻要該裝置的最小角加速度不是零，永動機發電就一定可以實現！！！

[慕容青草]

英文版：

https://www.academia.edu/s/c22a2a255b?source=link

[慕容青草]

對那些幻想著一般的摩擦力能阻止這裏的永動機轉動的人，這裏給出一個提示：即便是在平麵摩擦的情況下，都通過選擇材料與平麵使得摩擦係數小0.3. 而本文討論的等邊三角形無平衡永動機能克服的靜摩擦力為3/8，即0.375。。。更何況軸承的摩擦係數一般遠小於平麵摩擦係數。。。對於軸承來說，0.001的摩擦係數屬於正常。。。

[慕容青草]

本文談到的最大和最小角加速度就發生在“杠杆原理與永動機”一文所給出的兩個角度上，並不難算，凡學過中學力學和幾何學的都應該能算出。要證明那兩個角度上的角加速度取極值稍微費點勁，諸位就不必去證了，我已證明了。至於在那兩個位置上的角加速度，有興趣的讀者可以自己去算一下。不難的。