martes, 31 de octubre de 2017

INTRODUCCIÓN A LA TEORIA DEL MOVIMIENTO PERPETUO

Introducción a la teoría del movimiento perpetuo.-

En general los investigadores han tratado en repetidas ocasiones fabricar una máquina de movimiento perpetuo que no requiera energía (salvo impulso inicial) para funcionar, o que una vez puesta en marcha produzca una cantidad de trabajo mayor a la cantidad de trabajo que necesite para continuar funcionando. En otras palabras una máquina de movimiento perpetuo es:

"El móvil perpetuo (en latínperpetuum mobile) es una máquina hipotética que sería capaz de continuar funcionando eternamente, después de un impulso inicial, sin necesidad de energía externa adicional. Se basa en la idea de la conservación de la energía. Su existencia violaría teóricamente la segunda ley de la termodinámica, por lo que se considera un objeto imposible. El hecho de impulsar un móvil sin energía externa, es imposible, debido a que la energía se disipa de varias formas, principalmente en forma de calor, que es lo que produciría la máquina al estar en movimiento. " (Fuente: Wikipedia)

Luego tenemos dos alternativas:
1.- multiplicar la energía: una vez que la máquina recibe una cantidad de energía, la máquina deberá producir más energía que la que recibe.
2.- multiplicar la fuerza: la máquina aumentará la fuerza que recibe, luego convertirá esa fuerza en energía.

Como ya se han efectuado innumerables intentos aplicando la primera alternativa y no hay éxito conocido, optaremos por la segunda.

Multiplicación de la fuerza.-

La máquina más eficiente inventada por el ser humano es la palanca, pero si la máquina multiplica la fuerza y luego produce energía que será usada para efectuar el trabajo de accionar nuevamente la palanca nos enfrentamos a: la palanca requiere más trabajo para multiplicar la fuerza porqué trabajo es igual a fuerza por distancia. La palanca convencional de barra rígida no sirve porque:

"La palanca es una máquina simple cuya función consiste en transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro" (fuente: Wikipedia)

La palanca convencional es una barra rígida y como bien sabemos los cuerpos rígidos por definición son:

"Un cuerpo rígido se define como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir, un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no cambian." (Fuente: Wikipedia)


Entonces la palanca que debemos usar no debe ser una convencional por lo tanto no será un cuerpo rígido, de modo tal que sea un sistema de partículas cuyas posiciones relativas si cambien, luego usaremos una palanca de agua que es por mi definición:


"La palanca de agua está formada por un recipiente regular  que contiene agua en su interior en un volumen no mayor que el cincuenta por ciento (50%) Este recipiente pivota sobre su centro de modo tal que ambos brazos de esta palanca son iguales y como contienen la misma cantidad de agua se encuentran  en equilibrio. Este recipiente regular puede ser cilíndrico, tubular, tubo cuadrado, tubo rectangular, ovalado, etc. o de cualquier otra forma siempre y cuando ambos brazos de la palanca sean de igual tamaño y peso. En el extremo que baja deberá tener más altura para evitar que el agua se derrame." 


Entonces la palanca de agua es un tubo que contiene agua o podría contener otro líquido o sustancia de modo tal que a cada lado del centro del tubo o recipiente que la contiene hay la misma cantidad de sustancia y está en equilibrio y bastará una fuerza mínima (o peso) que se aplique a uno de los extremos para que el líquido o sustancia se desplace hacia ese lado produciendo un abrupto aumento de peso y desplazamiento hacia abajo. Esa fuerza será equivalente al peso del líquido considerando el ángulo del desplazamiento del extremo de la palanca.
Ahora por fin tenemos una palanca que multiplica la fuerza sin que sea necesario aumentar la distancia.

Dirección de la fuerza.-

Luego tenemos un tubo que contiene agua o cualquier otra sustancia apoyada en un fulcro (palanca de agua) que cuando se le aplica una pequeña fuerza en uno de sus extremos se desequilibra y el agua fluye hacia allí y aumenta el peso (fuerza) desplazándose hacia abajo, pero se requiere modificar la dirección y al efecto atamos una cuerda al extremo que baja y llevamos la cuerda hacia arriba para que rodee una polea y baje con el objetivo de elevar un contrapeso, lo mismo que haría una palanca convencional, cuando un extremo baja, el otro sube.

Contrapeso.-

Como ésta es una máquina de movimiento perpetuo, no recibirá más energía y por lo tanto para que regrese a la posición inicial (palanca en equilibrio) necesitamos un contrapeso en el otro extremo para accionar el contrapeso y restaurar la posición inicial. Este contrapeso debe aparecer del mismo modo que aparece el peso en el otro lado. Cuando la palanca está en equilibrio el peso en el extremo (que baja) es cero y es máximo (P) luego que recorre hacia abajo una distancia (d) , esto es, el peso P va creciendo a medida que baja, por eso necesitamos que el contrapeso vaya creciendo a medida que sube y esto no sería posible si previamente no se hubiera inventado el contrapeso de peso variable Contrapeso que por mi definición es: "una cantidad de agua contenida en un recipiente totalmente sumergido de modo tal que su peso es cero en tanto se encuentre sumergido al nivel del recipiente que lo contiene y cuando es elevado su peso emerge y crece a medida que sube y es equivalente a la fuerza que lo eleva en ese momento" Por lo tanto usaremos como contrapeso una cubeta que contiene agua y está sumergida en un recipiente de modo tal que el nivel de agua dentro de la cubeta está a la misma altura que el nivel del recipiente que la contiene. Cuando el extremo de la palanca de agua baja con una fuerza P la cubeta (contrapeso) asciende con una cantidad de agua que pesa P y por eso contrapesa perfectamente, como se puede apreciar en la figura:



Cómo puede verse en las figuras, si ambos pesos son iguales, cuando se aplique un pequeño peso o fuerza al contrapeso (cubeta) éste bajará y la palanca regresará a la posición de equilibrio. Ahora solo es necesario aprovechar ésta elevación de la cubeta para realizar un trabajo.

Descripción del trabajo.-

El trabajo que la máquina de movimiento perpetuo realizará consiste en elevar un peso una altura determinada porqué fuerza x distancia = trabajo donde la fuerza es el peso que se eleva y la distancia es la altura. Este trabajo se logrará agregando agua a una cubeta que se encuentra suspendida por un peso mediante una cuerda que circunda una polea. Cuando se le agrega agua a la cubeta su peso aumenta y eleva totalmente el peso. También es posible que la cubeta a la que se le agrega agua se encuentre sobre un pistón, de modo tal que al aumentar su peso presione el pistón hacia abajo produciendo energía, o de cualquier otra forma y modo. Esto debe ser así porqué usaremos el principio de vasos comunicantes para transferir una cantidad equivalente de agua de la cubeta que fue elevada por la palanca a otra cubeta simplemente conectando ambas cubetas con un vaso comunicante y en estricta aplicación del principio la misma cantidad de agua que se eleva por acción de la palanca de agua pasará a la otra cubeta y viceversa cuando la primera cubeta descienda el agua que transfirió regresará y se completará el ciclo. Esto es asi porqué entre dos recipientes de igual forma y área conectados por un vaso comunicante toda cantidad de agua que se agregue a uno de ellos se repartirá por partes iguales cumpliendo con el principio de vasos comunicantes y el nivel será el mismo en ambos recipientes.

Vasos comunicantes.-



La imagen ilustra lo que sucede: Cuando el extremo de la palanca de agua baja, eleva la cubeta con una cantidad de agua equivalente al peso del agua acumulada en un extremo de la palanca (punto A) pero como la cubeta está comunicada con otra cubeta al lado (la que sostiene el peso) una cantidad equivalente de agua es transferida (también P) y entonces la segunda cubeta efectúa el trabajo de elevar un peso P. El sistema está en equilibrio, pero la palanca de agua con un peso P ejercido en uno de sus extremos logró elevar 2 P entonces fue posible que en el curso del experimento retirar P (en el experimento es una botella) y el sistema regresa a su posición inicial de equilibrio. Experimento

Esto demuestra plenamente que en estricta aplicación de las leyes de la Física y sus principios es posible cómo se ha hecho en el Experimento denominado Palanca de agua Noelia construir una máquina de movimiento perpetuo porque se usa una barra de cuerpo no rígido que hace posible que una pequeña fuerza (teóricamente 1 gramo) eleve un contrapeso de peso variable que en estricta aplicación del principio de vasos comunicantes transfiere una cantidad igual al peso elevado por la palanca, duplicando de este modo la eficiencia sin afectar al contrapeso. En el experimento efectuado se usó elementos burdos (cuerda gruesa, sin rodajes y con poleas grandes y pesadas y la primera cubeta debió ser de igual diámetro que la segunda) y sin embargo se logró superar la unidad. En condiciones favorables como ser: cuerdas de nylon, rodajes, poleas, lubricación, cubetas ligeras, la palanca de agua tendrá un rendimiento superior al 600%.

En la ciudad de Lima, Perú
31 de octubre de 2017
Jorge Egusquiza Loayza
jorge_egusquiza@hotmail.com