Всех приветствую.
Прочитал про броуновский храповик у Фейнмана, и возникла такая мысль.
Возьмем два цилиндра-храповика, зубья у которых находятся на торце, вроде такого:
И сделаем вот такую штуку (слева вид спереди, справа вид сбоку, схематично):
1 - жестко закрепленный диск
2 - "торцевой" храповик на радиальном подшипнике
3 - "торцевой" храповик на радиально-упорном подшипнике
Вал от храповика 3 соединяется с крыльчаткой, как у Фейнмана. Коэффициент трения между элементами 1 и 2 в несколько раз больше, чем между 2 и 3.
У меня нарисовано так, что между 1, 2 и 3 существенное расстояние, но это только для наглядности - подразумевается, что все это расположено достаточно близко друг к другу.
Если прикладывать момент к храповику 3 в таком направлении, что он начинает отталкивать от себя храповик 2 (назовем это направление обратным), то механизм быстро застопорится, потому что трение между элементами 2 и 3 меньше, чем между 1 и 2, и значит храповик 2 будет тормозиться о диск 1, а не крутиться вместе с храповиком 3. Если же прикладывать момент к храповику 3 в другом направлении (назовем его прямым), то все будет крутиться. То есть, подпружиненная собачка у Фейнмана, которая препятствовала повороту в другую сторону, здесь заменена на трение.
У Фейнмана поворот храповика в прямом направлении был возможен с той же вероятностью, что и в обратном, потому что, грубо говоря, для обоих случаев нужно было приложить одинаковую энергию на отклонение пружины - или длинным путем через крыльчатку и храповик, поворачивая в одну сторону, или сразу к собачке, отклоняя ее и давая возможность храповику беспрепятственно провернуться обратно. Здесь же прямой поворот относительно беспрепятственнен, а обратный - практически невозможен, куда энергию ни прикладывай. Конечно, в реальности все это будет упругим, и возможно в обратную сторону кое-как поворачивать можно, но все равно энергии на это нужно больше, чем при прямом повороте.
Я ни в коем случае не пытаюсь спорить со вторым законом термодинамики - просто никак не могу придумать, почему это не будет работать. Буду очень благодарен, если кто-нибудь сможет ткнуть меня в это носом.
Заранее большое спасибо!
для поворота в одну сторону, либо ту же энергию для поворота в другую сторону. У механизма есть такое положение, при котором храповики раздвинуты настолько, что эта энергия неспособна раздвинуть их дальше из-за трения левого храповика о диск 1, и упругость будет просто возвращать все в это положение. При этом в том же положении эта энергия сможет повернуть храповик в другую сторону, потому что трение в этом направлении будет падать. Тогда достаточно большая серия из молекул с энергией в сторону сближения храповиков (допустим, длиной 10) повернет храповик 3 до зацепления с храповиком 2. Серия из 11 и больше таких молекул уже гарантированно немного провернет и храповик 2. В то же время серия из 10 и больше молекул с "обратной" энергией гарантированно не сможет повернуть храповик дальше положения стопора. Примерно то же самое будет и при нормальном распределении скоростей молекул. И получается, что в среднем будет вращение в одну сторону.
