¿Por qué no funciona esta máquina de movimiento perpetuo que utiliza la fuerza de flotación?

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Me doy cuenta de que esto no es posible, pero no veo por qué no, especialmente si cambias un poco el modelo para que las bolas simplemente viajen a través de un tubo de agua en el camino hacia arriba, en lugar de exactamente este modelo.

Por favor sea claro y detallado. Escuché explicaciones como "las bolas no se moverían", pero eso no es suficiente para mí. Realmente no veo por qué las bolas de la derecha no se tiran/empujan hacia arriba, y el resto de la cadena sí. no continuar.

¡Una buena pregunta para aprender física! Como tutor de física ocasional, me mantiene alerta para explicar por qué algún esquema chiflado no funciona, o llevar a los estudiantes a una idea al respecto. Por cierto, buena ilustración, pero el tipo codicioso pertenece al sitio de SE de finanzas personales, ¿no?
1. Construya esta máquina. 2. ???? 3. ¡¡¡BENEFICIO!!!
Se publicó una pregunta similar aquí: physics.stackexchange.com/questions/244880/… Se publicó después, pero se trata de una empresa real que afirma construir tales máquinas para clientes reales. ¡Fascinante!
Para mí, lo más divertido de este diagrama es el sello (etiquetado) a la derecha, que evita que el agua de la columna "se escape" al océano, que se representa con el mismo nivel de agua.

Respuestas (3)

Las bolas están entrando en el agua muy por debajo de la superficie. La presión allí es mucho mayor que en la superficie. El trabajo necesario para empujar las bolas al agua a esta profundidad cancela el trabajo ganado cuando vuelven a flotar.

Podemos ignorar la fuerza gravitacional sobre las bolas, ya que la gravedad tira tanto hacia abajo como hacia arriba a medida que recorres el bucle.

Matemáticamente, si las bolas entran al agua a profundidad d , la presión es gramo ρ d con gramo aceleración gravitacional y ρ la densidad del agua.

El trabajo realizado para sumergir las bolas es entonces la presión por su volumen, o W b a yo yo = gramo ρ V d .

La fuerza hacia arriba sobre la pelota es el peso del agua que desplazan, que es gramo ρ V , y el trabajo que hace el agua sobre las bolas es esta fuerza multiplicada por la distancia que recorren, o W w a t mi r = gramo ρ V d .

El trabajo que hace la pelota sobre el agua es el mismo que el trabajo que hace el agua sobre la pelota. Sin energía gratis.

+1 Me tomó un poco de sueño darme cuenta de que la fuerza necesaria para empujar la pelota al agua era igual a la flotabilidad de un volumen de aire igual a un cilindro del tamaño de la pelota y que va desde el fondo hasta el parte superior. Entonces, si la flotabilidad proviene de un volumen de aire menor que ese cilindro, como una hilera de bolas, ni siquiera puede comenzar.
... o para decirlo de otra manera, en realidad funcionará en la dirección incorrecta, ¡ya que el agua entra para llenar el recipiente vacío!
Resolví este problema usando un cuboide. De hecho, cambié el diseño del 'proyecto'

La energía necesaria para sumergir una bola es igual a la ganancia de energía de otra bola para emerger del agua por el otro lado, por lo que cualquier desperdicio en la fricción hace que el proceso sea imposible.

La energía necesaria para empujar una esfera dentro del agua en la línea punteada es

mi = F s = ∫ PAGS A d s = PAGS w a t mi r V s pags h mi r mi

Dejo esto incompleto porque Mark Eichenlaub ya respondió la pregunta. Tenga en cuenta que, dado que se requirió algo de energía para colocar las bolas en la configuración que se muestra en el diagrama del interrogador, esencialmente recuperaría esa energía dejando que el agua fluya hacia el espacio vacío y cortando las bolas de aire para que puedan flotar hacia el parte superior. Si se deja en su estado actual, debería permanecer estacionario debido al equilibrio de fuerzas. (sin movimiento perpetuo).

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¿Por qué no funciona esta máquina de movimiento perpetuo que utiliza la fuerza de flotación?
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