能量守恒定律的疑义

1、能量守恒定律的疑义甘肃省泾川县第一中学高三(七班赵定洲这篇论文的主题是能量守恒定律的疑义。无论内容怎么样,懂得一些物理知识的人或科学家只看一下标题,就会说这简直是荒唐。能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的,是由德国医生迈尔分析了25种能量的转化和守恒的现象,英国科学家焦耳研究了电流的热效应,压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系,做了400多次实验以及亥姆霍兹等人在19世纪中叶完成的,是人们共同信仰的真理。能量守恒定律的表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。并且热力学第一定律和第

2、二定律更加深刻的禅述了能量的特征,其最简短的表达为:宇宙的能量总和是个常数,总的熵是不断增加的。但我认为能量是可能凭空产生的。最雄辩的莫过于事实,请让事实说话。首先用铁丝焊接一个牢固的T 字形铁架(如图一以T 形铁架水平放置,取一个塑料瓶,在上面盖和下面底的中心各打一个可以让铁丝能通过的圆形光滑小孔。再让T 字形铁架的下端穿过瓶的两个小孔,让T 形架的上端AB 可以绕中心O 点自由旋转。接着,在O 点上端固定底面直径为4c m 的很薄的圆柱体,其底面与AB 旋转的面平行。在圆柱体的周围一圈安装一个中间向进凹陷,边缘凸起的塑料边。用一根细线一端固定在塑料边凹陷的地方,从AB 能够旋转的平面看去(

3、如图二。让细线按顺时针方向缠绕圆柱体两圈,另一端固定一个质量为011kg 的小球C ,让其自然下垂。然后在AB 两端各固定一个质量都为2kg 的小球A 和小球B 。首先去掉小球C ,我们会发现AB 处于水平状态,如果用手将AB 按顺时针方向旋转90度,AB 处于竖直位置(与水平面垂直放开手,小球会回到水平位置,保持稳定。然后加上小球C ,AB 就会按顺时针方向旋转大约10度(如图三,处于稳定状态,如果用手将AB 按顺时针方赂旋转75度(如图四。从这时刻起,放开手AB 会按逆时针方向旋转75度,即原(图三平衡位置。 经测量和计算,AB 从那一时刻起到稳定状态,A 小球下降了12c m ,其重力势

4、能减少了12c m ×2kg =0124J ,B 小球上升了12c m ,其重力势能增加了12c m ×2kg =0124J 。C 小球上升了015c m ,其重力势能增加了015c m ×011kg =010005J 。从先后各总的能量比旋转前增加了010005J 。从能量守恒定律的角度出发,我们知道能量只能从一种形式转化为别的形式或者从一个物体转移到别的物体,那么我们就寻找C 球重力势能的增加是什么形式的能化而来或者由什么物质转移而来。A 小球重力势能的减少等于B 小球重力势能的增加,其总量保持不变。而在这一过程中,并没有随有热能、化学能、电能等其它形式的能,

5、因此,并没有其它形式的能转化或其它物体的能转移。所以我认为这010005J 的能量是凭空产生的。从以上现象,我们发现了一个普遍规律(如图五。即如果用一个轻杆子,两端各固定一个物体,在杆的中主作一个支点,可以使轻杆在竖直平面上旋转,经过多次变换小球的质量,我们发现AB 总有向水平位置运动的趋势,两物体的质量差越小,就越能到达水平位置。这种现象看似简单,但是与能量守恒定律相矛盾。而从力学的角度讲,质量大的也一定可以将质量小的压上最高端,质量大的在最低端,在轻杆两端的物体质量不同时只会处于一种状态,即竖直位置,如果质量相同,杆子就会在任何地方停留。而实际现象并非如此,质量小的也会把质量大的压上一定距

6、离。现在人们称量物体的一种仪器叫天平,如果左边物体和右边的砝码质量相同时,它们会处于水平状态。因此,我把两端带有物体的杆子绕支点在竖直平面内旋转,杆子总向着水平位置旋转的这一性质称为天平原理。这是天给予人们一种能量来源的途径。历史上有不少人希望设计一种机器,这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。历史上,人们提出了很多种永动机的设计方案,但最终都失败了。它们无一不是一种形式的能转化为别的形式或者从一个物体转移到别的物体,是能量守恒定律所解释的守恒原理,因此不能成功。但是天平原理所提示了一种新创造的能量,它可以源源不断地对外做功。因此,永动机的问世将不在是梦想。我

7、们知道,两端带有物体的杆子绕支点在竖直平面内旋转,杆子总向着水平位置旋转。如果用这一原理设计一个永动机,大家会问杆子处于水平位置就不动了,再怎样使它转动呢?其实最简单的一种设计(如图六,AB 旋转到稳定位置后,我们将A 、B 小球脱离杆AB ,用传递带送到虚线位置,由于杆子的质量小,也可以将杆AB 旋转到虚线位置。这种设计简单,但是C 球重力势能的增加量可能不能提供传递带的磨擦力和AB 杆转动力。261第二种方案阶梯式永动机(如图七。该平面与水平面垂直,设计以O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7为各轻杆的支点,杆子A、B、C、D、E、F、G都处于竖直位置。首先在1、3、5、7、9、11、1

8、3、15处各放质量相同的小球,1、3小球会转到2、4位置。接着,我们让小球3脱离杆A连接在杆B的4位置上,4、5端会旋转到3、6位置,依次脱离一个水平杆上右边的小球固定在下一个竖直杆的上端,让其自由旋转,最后到14、15端转到13、16位置。现在我们比较一下各小球的位置与开始时的位置,结果只有1和15位置缺少小球,位置2和16各多出了一个小球,我们可以用传递带将它们连接起来,使用很小的力使2和16小球传递到1和15位置,让各轻杆脱离小球恢复原来的竖直位置。然后固定1、3、5、7、9、11、13、15各处小球,让各杆继续原来的运动,在各杆支点的中心安装(如图二的小球C,杆的旋转会带动小球C的上升

9、,每次杆在竖直位置向水平位置转动的过程中,加上小球C,杆停止时,脱离小球C,小球C的上升会源源不断地提供能量,是吧?(以上各实验中,图一至五的实验是经过验证而得到的结论,图六和图七是经得出的原理设计的方案。如果对以上实验有怀疑,可以用实验进行验证。以上实验要求很高的精度,杆与轴的磨擦力要特别小,两端小球到轴的位置要相等,而杆的长短,两端小球的质量可以适当调节,并调节小球C的质量,使其实验现象要明显。(上接第164页建立相应的管理制度,强化规范管理,对产生的声像材料从收集、归档到移交档案室统一管理,制定一套严格的制度,防止分散流失,杜绝归为己有。对声像档案的日常保管、借阅、利用作出明确规定。永久

10、、长期保存的声像档案应定期向档案室移交;在此基础上要狠抓落实。要确保有关制度落到实处,必须制定有效的配套措施,明确责任,做到有章可循,使之逐步变成自觉的行动,以确保声像档案归档质量。3.3业务培训针对声像档案管理现状,档案室要加大对声像档案的监督指导力度。同时,针对不同部门现状,采取不同方式进行分类指导,力争整体水平的提高。注重业务培训,全面加强对摄录人员、档案人员的有关专业知识和技能的培训,为形成好、保管好声像档案奠定良好的基础。4声像资料的保管声像资料由于其载体由胶片、磁带、光盘等特殊的材料制成的,保管亦比纸质文献更为讲究。因而诸如温度、湿度、包装、存放等方面均有一定要求,否则,将造成声像资料的过早退化和损坏,影响清晰度,给使用带来困难。从长久保护和利用考虑,声像档案要求恒湿、恒温、防磁、防震、防光、防火等。而目前声像档案保存条件普遍不符合上述要求,短时间内都配齐专柜或设专室又不现实。我们认为结合实际,创造条件,力求妥善保管是当务之急。首先,声像档案要独立成卷,使用声像柜或密闭铁柜单独存放;其次要严格控制库房温湿度,远离光线、磁场等;录音带、录像带采取定期倒带检查等保护措施,尽量延长声像档案的寿命。5结束语声像化是全球化、网络化信息发展的重要方向之一,高校