Apa Pengertian Gerak Abadi dalam Fisika

Pengertian gerak abadi dalam fisika adalah gerakan abadi (tidak pernah berhenti), perangkat atau sistem yang saat gerakan dimulai, ia akan terus selamanya. tanpa energi dari dalam dan dari luar.

Sebuah mesin gerak abadi yang memiliki gerakan terus-menerus tanpa masukan energi. Hal ini tidak mungkin karena tidak pernah bisa sepenuhnya menghilangkan gaya gesek pada mesin dengan daya gerak.

gerak abadi adalah gerak tubuh atau sistem yang terus tanpa batas. Hal ini tidak mungkin karena gesekan dan proses energi menghilang lainnya. Sebuah mesin gerak abadi adalah mesin hipotetis yang dapat melakukan pekerjaan tanpa batas tanpa sumber energi. jenis mesin tidak mungkin, karena akan melanggar hukum pertama atau kedua termodinamika.

Hukum termodinamika berlaku meskipun pada skala yang sangat besar. Misalnya, gerakan dan rotasi benda langit seperti planet dapat timbul keabadian, tetapi sebenarnya tunduk pada banyak proses yang secara bertahap menghilangkan energi kinetik mereka, seperti angin surya, ketahanan medium antarbintang, radiasi gravitasi dan radiasi termal, sehingga mereka tidak akan terus bergerak selamanya.

Dengan demikian, mesin yang mengekstrak energi dari sumber yang terbatas tidak akan beroperasi tanpa batas waktu, karena mereka didorong oleh energi yang tersimpan dalam sumber, yang akhirnya akan habis.

Apa pengertian gerak abadi dalam fisika?

Perpetual motion adalah gerakan tubuh yang berlanjut tanpa batas. Mesin gerak abadi adalah mesin hipotetis yang dapat melakukan pekerjaan tanpa batas tanpa sumber energi. Mesin semacam ini tidak mungkin, karena akan melanggar hukum pertama atau kedua termodinamika.

Hukum termodinamika ini berlaku bahkan pada skala yang sangat besar. Sebagai contoh, gerakan dan rotasi benda-benda langit seperti planet mungkin tampak abadi, tetapi sebenarnya tunduk pada banyak proses yang perlahan-lahan menghilangkan energi kinetik mereka, seperti angin matahari, perlawanan menengah antarbintang, radiasi gravitasi dan radiasi termal, sehingga mereka tidak akan terus bergerak selamanya.

Jadi, mesin yang mengekstrak energi dari sumber terbatas tidak akan beroperasi tanpa batas, karena mereka didorong oleh energi yang tersimpan di sumbernya, yang akhirnya akan habis. Contoh yang umum adalah perangkat yang didukung oleh arus laut, yang energinya pada dasarnya berasal dari Matahari, yang pada akhirnya akan terbakar.

Mesin-mesin yang didukung oleh sumber-sumber yang lebih tidak jelas telah diusulkan, tetapi tunduk pada hukum yang tidak dapat dihindari, dan akhirnya akan berakhir.

3 Jenis dan Klasifikasi mesin gerak abadi

  • Mesin gerak abadi dari jenis pertama menghasilkan kerja tanpa input energi . Dengan demikian melanggar hukum termodinamika pertama: hukum kekekalan energi .
  • Mesin gerakan abadi dari jenis kedua adalah mesin yang secara spontan mengubah energi termal menjadi kerja mekanis. Ketika energi panas setara dengan pekerjaan yang dilakukan, ini tidak melanggar hukum konservasi energi. Namun, itu melanggar hukum termodinamika kedua yang lebih halus (lihat juga entropi ). Tanda tangan dari mesin gerakan abadi dari jenis kedua adalah bahwa hanya ada satu reservoir panas yang terlibat, yang sedang didinginkan secara spontan tanpa melibatkan perpindahan panas ke reservoir yang lebih dingin. Konversi panas ini menjadi pekerjaan yang bermanfaat, tanpa efek samping, tidak mungkin, menurut hukum kedua termodinamika.
  • Mesin gerak abadi dari jenis ketiga biasanya (tetapi tidak selalu) didefinisikan sebagai mesin yang sepenuhnya menghilangkan gesekan dan kekuatan disipatif lainnya, untuk mempertahankan gerakan selamanya karena inersia massanya ( Ketiga dalam kasus ini merujuk semata-mata pada posisi dalam skema klasifikasi di atas, bukan hukum ketiga termodinamika ). Tidak mungkin membuat mesin seperti itu, karena disipasi tidak pernah dapat sepenuhnya dihilangkan dalam sistem mekanis, tidak peduli seberapa dekat sistem mencapai ideal ini (lihat contoh di bagian Gesekan Rendah ).

Sejarah penemuan mesin gerak abadi dalam fisika

Sekitar tahun 1159 M, seorang ahli matematika bernama Bhaskara the Learned membuat sketsa desain untuk roda yang berisi reservoir merkuri yang melengkung. Dia beralasan bahwa ketika roda berputar, merkuri akan mengalir ke bagian bawah setiap reservoir, membuat satu sisi roda lebih berat daripada sisi lainnya.

Ketidakseimbangan akan membuat roda berputar selamanya. Gambar Bhaskara adalah salah satu desain paling awal untuk mesin gerak abadi, perangkat yang dapat bekerja tanpa batas waktu tanpa sumber energi eksternal. Bayangkan sebuah kincir angin yang menghasilkan angin yang dibutuhkannya untuk terus berputar. Atau bola lampu yang cahayanya menyediakan listrik sendiri.

Perangkat ini telah menangkap imajinasi banyak penemu karena dapat mengubah hubungan kita dengan energi. Sebagai contoh, jika Anda dapat membangun mesin gerak abadi yang memasukkan manusia sebagai bagian dari sistemnya yang sangat efisien, ia dapat menopang kehidupan tanpa batas.

Namun, ada satu masalah : Mereka tidak bekerja. Gagasan untuk mesin gerak abadi semuanya melanggar satu atau lebih hukum dasar termodinamika, cabang fisika yang menggambarkan hubungan antara berbagai bentuk energi. Hukum termodinamika pertama mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Anda tidak bisa mendapatkan lebih banyak energi daripada yang Anda masukkan.

Itu mengesampingkan mesin gerak abadi yang berguna segera karena mesin hanya bisa menghasilkan energi sebanyak yang dikonsumsi. Tidak akan ada yang tersisa untuk menyalakan mobil atau mengisi baterai telepon. Tetapi bagaimana jika Anda hanya ingin mesin itu terus bergerak?

Para penemu telah mengajukan banyak ide. Beberapa di antaranya adalah variasi pada roda Bhaskara yang terlalu seimbang dengan bola bergulir atau beban pada lengan ayun. Tidak ada yang bekerja. Bagian yang bergerak yang membuat satu sisi roda lebih berat juga menggeser pusat massanya ke bawah di bawah as roda. Dengan pusat massa rendah, roda hanya berayun bolak-balik seperti pendulum, lalu berhenti.

Bagaimana dengan pendekatan yang berbeda? Pada abad ke-17, Robert Boyle datang dengan ide untuk pot penyiraman sendiri. Dia berteori bahwa aksi kapiler, daya tarik antara cairan dan permukaan yang menarik air melalui tabung tipis, mungkin membuat air bersepeda di sekitar mangkuk.

Tetapi jika aksi kapiler cukup kuat untuk mengatasi gravitasi dan menarik air ke atas, itu juga akan mencegahnya jatuh kembali ke dalam mangkuk. Lalu ada versi dengan magnet, seperti set jalan landai ini. Bola seharusnya ditarik ke atas oleh magnet di bagian atas, jatuh kembali ke bawah melalui lubang, dan ulangi siklus.

Yang ini gagal karena seperti pot penyiraman sendiri, magnet hanya akan memegang bola di bagian atas. Bahkan jika itu entah bagaimana terus bergerak, kekuatan magnet akan menurun seiring waktu dan akhirnya berhenti bekerja. Agar setiap mesin ini terus bergerak, mereka harus menciptakan energi ekstra untuk mendorong sistem melewati titik penghentiannya, melanggar hukum pertama termodinamika.

Ada yang tampaknya terus berjalan, tetapi dalam kenyataannya, mereka selalu berubah menjadi energi dari sumber eksternal. Sekalipun para insinyur entah bagaimana bisa merancang sebuah mesin yang tidak melanggar hukum termodinamika pertama, itu tetap tidak akan berfungsi di dunia nyata karena hukum kedua.

Hukum kedua termodinamika memberi tahu kita bahwa energi cenderung menyebar melalui proses seperti gesekan. Setiap mesin nyata akan memiliki bagian yang bergerak atau interaksi dengan molekul udara atau cairan yang akan menghasilkan sejumlah kecil gesekan dan panas, bahkan dalam ruang hampa udara. Panas itu adalah energi yang keluar, dan itu akan terus lintah, mengurangi energi yang tersedia untuk menggerakkan sistem itu sendiri sampai mesin itu mau tidak mau berhenti.

Sejauh ini, kedua hukum termodinamika ini telah menghalangi setiap gagasan untuk gerakan abadi dan impian yang diimplikasikan oleh generasi energi efisien sempurna. Namun sulit untuk secara meyakinkan mengatakan kita tidak akan pernah menemukan mesin gerak abadi karena masih banyak yang kita tidak mengerti tentang alam semesta.

Mungkin kita akan menemukan bentuk materi eksotis baru yang akan memaksa kita untuk meninjau kembali hukum termodinamika. Atau mungkin ada gerakan terus-menerus pada skala kuantum kecil. Apa yang bisa kita yakini secara masuk akal adalah kita tidak akan pernah berhenti mencari. Untuk saat ini, satu hal yang tampaknya benar-benar abadi adalah pencarian kita.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *