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补充合力矩定理谈永动机 作者：屈习生 工作单位：无任职单位 通讯地址：陕西省咸阳市咸兴东路7号陕广生活小区 邮编：712099 摘要：双轴永动机轴两侧的矩件，力作用相同，矩作用相异；但增加矩件重量也能增加力矩。 关键词：永动机 力系 平面汇交 补充矩定理 人们的日常生活中，两人共抬一个绳系重物的现象非常普遍。于是用同样直径的两根棍子抬此绳系重物，棍子长会弯曲，棍子短不会弯曲，成为人所共知的知识。——解释此类现象的力学理论很多，但人们使用的《理论力学》的平面汇交力系，是无法解释此类现象的。 根据《理论力学》平面汇交力系的合力矩定理，棍子和绳子的交点的力矩为0值；但棍子长，用它抬绳系重物时，确实会弯曲；棍子短，用它抬绳系重物时，确实不弯曲。根据诸如此类的弯曲现象，只能认为，以棍子和绳子交点为矩心的两个方向相反的力矩，分析长棍子和短棍子的变化，存在力学理论的矛盾。并且参照附图描绘的对劈机械作用的分析，也可以发现涉及到对称矩时，会出现力学理论的矛盾。 中国学者屈习生在发明永动机的过程，发现了上述力学的矛盾。最初他试图以不同于合力矩定理的合矩定理解决矛盾。 过带链对称矩件和链带构成的力系不是平面汇交力系；带链两侧的矩件产生的两个矩虽然方向相反、大小相同，两个矩的合矩不为零；当这两个矩的力作用方向与带链运动方向相同时，它们的合矩如同平行力的合力是两力大小之和那样，是两个矩的绝对值的大小之和。——如此叙述产生的合矩定理虽然正确，但认为存在平面不汇交力系，不是正确的分析方法。 那么有关力矩分析使用的力系，如何纳入平面汇交力系呢？对理论力学的合力矩定理进行补充，屈氏总结了补充矩定理：垂直力矩和它的两个位置对称的力矩的合力矩，数值是那两个位置对称力矩的绝对值的大小之和。 中国学者屈习生发明永动机的过带链对称矩件之后，力学矛盾变得突出和尖锐的问题，终于解决了。 屈氏论证合矩定理正确性使用的劈机械的例子，当然支持对补充矩定理的论证。 附图的右上图部分，将劈机械原理等等作为对补充矩定理的支持和证明：将带链的牵拉看成劈机械的作用，锐角劈和钝角劈作用必须相同，所以只能轴左侧矩F1不等于轴右侧矩F2。只要轴左侧矩F1不等于轴右侧矩F2，使用过带链对称矩件的双轴永动机轴两侧的矩件，力作用相同，矩作用相异。 《材料力学》中，对前面论述抬物现象有较多的研究；尽管如此，不能否认总结补充矩定理的必要性。中国古代学者曾经试图以称衡弓悬重物的办法，解决平面汇交力系中存在的那类矛盾；设想短弓和长弓用绳子连接，称衡重物的那种情况，也可以确定补充矩定理的正确。 重力和浮力作为环境自然力，不能改变永动机自身的重力条件，但能够改变永动机的力矩条件；理论上也可以认为双轴永动机的带链上，无论那个点的拉神力都相同。——在此种意义上可以认为，环境自然力作用力臂能够形成系统的自身力矩的反向平衡力矩。 双轴永动机轴两侧的矩件，力作用相同，矩作用相异；但增加矩件重量也能增加力矩。永动机的做功摩擦力和矩件重量成正比，摩擦力的增加和矩件增加重量的数量级之比却不是相同数量级；如此而言，使用增加矩件重量的办法，能够实现双轴永动机做功的目的。 |
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