física: moto-contínuo?

Question

ontem pensei no seguine moto contínuo: em um recipiente (que seja um sistema isolado) soltam-se esferas metálicas carregadas todas com cargas de igual sinal (positivas, por exemplo). como elas nunca vão atingir neutralidade elétrica e, portanto, nunca vão parar de se repelir estre si, nunca irão parar de se movimentar. quem pode achar o erro físico (claro que existe)? porque eu não achei. obrigado.

Answer 1

O Oráculo respondeu corretamente quando disse que não é um motocontínuo. É simplesmente um conjunto de partículas com interação elétrica.

O sistema vai de fato evoluir para um estado de movimento permanente. É que existe um teorema que diz que é impossível obter equilíbrio eletrostático. Você não consegue por exemplo montar um arranjo de cargas para fazer uma carga ficar parada. É necessário uma ação "mecânica" para imobilizar a carga.

Mas se você tentar extrair a energia cinética deste sistema, ai a velocidade média das esferas vai diminuir até que elas que elas parem sobre as paredes do recipiente. Então teremos somente o potencial do campo elétrico das esferas carregadas. Essa energia potencial foi armazenada quando você montou o arranjo, e você pode obtê-la de volta, quando desintegrar o arranjo, no seu caso, quebrando as paredes do recipiente. Essa parte é bem explicada no Livro de Eletricidade e Magnetismo do curso Berkeley (a tradução em português é rara).

O sistema que você imaginou existe! É um plasma com todas as partículas carregadas positivamente. A única ressalva é que o recipiente precisa ser uma "garrafa" eletromagnética.

Acredito que seja possível uma simulação computacional desse seu sistema. Acho que vou pesquisar sobre isso, se bem que provavelmente só vai dar pra simular em duas dimensões.

Answer 2

As esferas vão se mover até que não haja mais interação entre elas (campo elétrico nulo), ou até que a força de repulsão não consiga vencer a força de atrito da superfície em que elas foram colocadas.
Mas as esferas não vão se mover 'ad infinitum' - o que as faz moverem-se é a energia do campo eletrico, que um dia acaba. O campo elétrico é conservativo, mas sua energia pode acabar, quer seja pela ação de forças dissipativas - por exemplo atrito, quer seja pela transfomação conservativa de toda a energia elétrica - por exemplo em energia potêncial .

Answer 3

uahuahau não não há erro teorico...
bas ta saber se realmente elas não encontrarão equilibrio e pra isso é necssario carga eletrica massa e diametro do recipiente...
mas elas podem ficar girando constanteente... a um enfeite vendido em qualquer lugar q são duas esferas q se repelem continuamente , oscilando sobre um imã de carga contraria magnetizado eletricamente.. é possiel mas não tem torque pra ser usado como motor!

Answer 4

Para que nem a força de gravidade agisse sobre essas esferas elas teriam que ser muito minúsculas, tão minúscula a ponto de agirem assim se separando como moléculas de gases, e não se decantando. Isso também não geraria força motora para nada.

Answer 5

Não é um moto-contínuo porque você não pode extrair a energia do sistema. Moto-contínuo é algo que você põe uma certa quantidade de energia para que ele funcione e consegue retirar mais energia do que você colocou. Do jeito que você bolou o sistema (sistemas isolados não existem na vida real, o treco iria interagir com o exterior e adeus estado de movimento), as esferas iriam se repelir e rapidamente alcançariam as paredes do recipientes, numa configuração de simetria máxima. Elas ficariam se mexendo sem parar (acho que daí você usou a palavra moto-contínuo) apenas em vácuo perfeito, isolamento magnético perfeito, recipiente com coeficiente de atrito zero, ausência total de radiação externa, isolamento elétrico perfeito com material supercondutor. Para chegar a esse nível de sofisticação num laboratório (alguns itens não podem ser feitos, infelizmente), a quantidade de energia para manter o sistema isolado seria tão grande que inviabilizaria o eventual ganho por manter as esferas em movimento. Mas conceitualmente você está correto, num sistema isolado se você der um peteleco em uma das esferas elas vão todas ficar se movendo indefinidamente.

Answer 6

Só complementando, as esferas vão parar num estado de equilibrio mesmo, e este estado é com elas afastadas o máximo possível, nós já temos isso ao carregarmos as suas esferas com carga negativa, os elétrons livres não vão ficar se movendo infinitamente, porque se vão para a direita vai ter um outro elétron repelindo-os para a esquerda, se forem para a direita também, então eles vão ficar num indo e vindo cada vez menor até "pararem" (não param realmente devido a agitação térmica). Pode-se fazer este exemplocom carga positiva, mas como quem vai se mover são os elétrons eles vão ficar mais próximos)

Answer 7

As esferas vão simplesmente parar de se movimentar após atingirem um estado de equilíbrio.....

Answer 8

Imagine que o recipiente tem apenas uma esfera: ela ficara parada.

Imagine agora que o recipiente tem duas esferas: como elas se repelem, vão procurar ficar o mais afastadas possível uma da outra. Como o recipiente e' finito, elas São se encostar na parede. Chegando nesse ponto, elas não se movem mais.

Idem com três ou mais esferas.

Answer 9

bom.. se se trata de um recipiente ideal.. realmente não há muito oq dizer... pelo menos eu naum vejo nada.. o maximo que eu vejo que podria ocorrer é as esferas se estabilizarem em cantos opostos do recipiente caso a força q tenha sido aplicada no momento em que foram inseridas não for o suficiente para distansialas alem do diametro do recipiente... se houver gravidade uma levitando a outra (consevação de energia...)

Answer 10

perguntando: a esfera metálica q tem recebe carga positiva num ponto, não vai ter carga negativa no lado diametralmente oposto?

é só uma pergunta, não tenho certeza.