2月14日     永久機関  (Perpetual motion)               春夏秋冬
直線上に配置                      

先人たちが古来より抱いていた大きな夢のひとつに「永久機関」がある。

永久機関とは、外部からエネルギーを受け取ることなく、仕事を行い続ける装置のこと。

これが実現すれば、石炭も石油も不要となり、エネルギー問題など発生しない。


磁石を利用した永久機関

鉄のボールが強力な磁石に引きつけられて斜面を登っていく。
磁石に到達する直前に板に穴が あいているため、ボールは下に落ちる。

落ちたボールは曲がった板に沿って転がり、右端の穴から飛び出し板の下側に乗る。
すると磁石に引きつけられて再び斜面を登っていくというもの。

だが実際には、磁石の磁力が小さければ鉄球はかけのぼらず、磁力が大きければ
穴に落ちずに磁石に吸いついてしまい、期待どおりの永久運動は実現しない。


水の浮力を利用した永久機関

浮きを鎖状につなげて滑車にかけ、片側を水槽に入れておく。水槽の浮きは浮力が働くので
上向きの力が働き、反対側の浮きは重力によって下向きの力が働くため、時計方向に回り続けるというもの。

だが問題は、浮きが入るときの水圧。
これに抵抗する力が、他の部分の浮力と相殺してしまい、期待どおりの永久運動は実現しない。


19世紀の科学者、技術者は、永久機関を実現すべく精力的に研究を行った。
実現すれば「人類最大の産業革命」となるのだが、現在では実現不可能とわかってきている。

だがこの努力が「エネルギー保存の法則」や「熱力学」などの物理学の発展を促したのである。