修改补充杠杆定律

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作者:屈习生
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杠杆定律是古希腊科学家阿基米德发现的,两千多年后杠杆定律组成部分的杠杆省力不省功的理论,也和杠杆定律一起成为中小学使用的物理书中的内容了。但本文作者在杠杆永动机发电机的发明过程,发现物理书中关于杠杆省力不省功的论点具有一定的片面性;事实上的情况,简单机械的杠杆,劳动者使用的杠杆省力不省功,较为复杂的机械中使用的杠杆,存在成为既省力也省功的机械构件的可能。根据附图的杠杆做功模拟图以及附图的变角杠杆轮组件图描述的内容,有理由认为无论杠杆做功模拟图描述的加长杠杆段加长或缩短,杠杆的往复摆动幅度C不变;因此杠杆作为构件能增强运动状态机械的做功能力。
杠杆做功模拟图的左图,C和B限定的图形以及A和C限定的图形都是等腰三角形。很明显,A部分的等腰三角形作为加长的杠杆,B部分等腰三角形的最高点作为反馈电动机的轴心,在反馈电动机的旋转短臂的作用下,存在实现加长的杠杆往复摆动的条件。也就是说,杠杆加长之后,只要A明显大于B,就存在杠杆既省力也省功的条件。
杠杆做功模拟图的右图,更为具体的模拟了杠杆既省力也省功的实际情况;并且杠杆做功模拟图的右图,实际上如同附图下图的杠杆永动机发电机的加力杠杆的运动状态的模拟。由杠杆做功模拟图的右图对加力杠杆运动的模拟,有足够理由确定,由于加长杠杆实际上可以根据需要有限度的延长,假如由C表示杠杆永动机发电机的加力杠杆往复运动的幅宽的模拟,理论上存在杠杆永动机发电机的发电能力可以随着加力杠杆长度的增加任意增强的可能。——杠杆永动机发电机的加力杠杆往复运动的幅宽,由反馈电动机消耗的反馈电流的平均值确定;C为定值实际上是反馈电动机消耗的反馈电流平均值为定值的模拟,存在此类条件,只要加力杠杆的长度能够有限度的增加,杠杆永动机发电机的发电能力也能够有限度的增加。如此意味着仅仅由于加力杠杆的延长,杠杆永动机发电机的发电能力就明显增强了。
另外一方面,分析杠杆做功模拟图右图模拟的杠杆永动机发电机的做功过程,实现杠杆永动机发电机的加力杠杆的加长,不可以不设置变角杠杆轮组件图描述的构件;——使变角杠杆可以滑动在变角滑筒中,并将变角滑筒固定在变角轴上,由于变角轴可以转动在由加长杠杆段固定的变角环中,杠杆永动机发电机的加力杠杆的往复摆动消耗的反馈电流,不会在加力杠杆往复摆动到中间位置时明显增加。
根据以上论述,有足够理由认为,由于杠杆作为构件能增强运动状态机械的做功能力,杠杆定律得到了修改和补充。尤其应该明确指出,由于杠杆作为构件能增强运动状态机械的做功能力,等于实现了附图下图描述的杠杆永动机的不消耗能量商品做功,如同作为永动机的杠杆永动机发电机能够做强功的论证,本文作者对杠杆定律的修改和补充,在一定范围内,否定了达芬奇数百年前对于永动机的批判。
杠杆做功模拟图的右图上,00标示如同杠杆永动机发电机的加力杠杆构件的变角杠杆轮;01标示如同杠杆永动机发电机的加力杠杆构件的加长杠杆段;02标示约束加长杠杆末端的推力杠杆轮等构件运动的杠杆轮轨;03标示加长杠杆段末端设置的推力杠杆轮;04标示如同杠杆永动机发电机的加力杠杆构件的,上端与变角杠杆轮连接的变角杠杆段。
变角杠杆轮组件图上,00标示如同杠杆永动机发电机的加力杠杆构件的加长杠杆段;01标示固定在加长杠杆段上的变角环;02标示如同杠杆永动机发电机的加力杠杆构件的变角杠杆段;03标示穿过变角环设置的,能够转动在变角环中的变角轴;04标示有变角杠杆段穿过,固定在变角轴上的变角滑筒。
论述至此有必要说明,变角杠杆轮组件图虽然属于杠杆做功模拟图的附加部分,对于杠杆永动机发电机的实际制作,可以当作有关构件的机械原理结构简图;并且杠杆永动机发电机的加力杠杆,应该由杠杆做功模拟图描述的变角杠杆段和加长杠杆段等构件组成。
附图下图描述的杠杆永动机发电机的机械原理结构简图上,00标示总机架;01标示支承磁分段杆的、下端设置了承杆轮的承杆轮连杆;02标示固定在磁分段杆上,往复滚动在总机架的光滑表面上的承杆轮;03标示杠杆永动机发电机固定线圈架的总线圈架;04标示杠杆永动机发电机在对应磁铁的位置设置的电磁线圈;05标示杠杆永动机发电机的、内部固定了电磁线圈的线圈架;06标示杠杆永动机发电机的磁分段杆构件的磁介质;07标示杠杆永动机发电机分段设置磁介质的磁分段杆;08标示固定牵拉索绳用的索绳架;09标示约束往复轮运动的、固定在总机架上的矩形管;10标示一端受牵拉杠杆作用往复运动,另一端通过索绳架牵拉磁分段杆运动的牵拉索绳;11标示上末端设置杠杆轮,下末端固定滚筒护板上,用来牵动磁分段杆往复运动的加力杠杆;12标示设置在加力杠杆上末端,与凸轮接触,并且沿着凸轮曲线运动的杠杆轮;13标示内部有空腔、或比重小的材料制作的凸轮;14标示有凸轮固定在它上面的反馈电机轴;15标示固定滚筒轴用的,固定在总机架上的滚筒轴座;16标示杠杆约束;17标示固定在往复轮架上,往复运动受矩形管约束的往复轮;18标示两端分别固定牵拉索绳的往复轮架;19标示与上端与加力杠杆连接,并固定在滚筒上的滚筒护板;20标示有牵拉索绳的外端固定在上面,能够绕滚筒轴旋转的滚筒;21标示固定在滚筒轴座上,并与滚筒轴座一起固定在总机架上的滚筒轴;22标示用来使牵拉索绳固定在滚筒上的固定索板。