太陽エネルギーから力学的エネルギーへ。図面、説明

太陽エネルギーから機械エネルギーへ。モデラーのためのヒント

モデリング

ブルガリアのエンジニア、ナイデン・ナイデノフは、太陽エネルギーが即座に機械エネルギーに変換されるエンジンのモデルを構築しました。図のエンジンについて理解しましょう。ブラケット 1 のサイドポストに穴を開けてねじ切りします。 2本のボルトはベアリング3の役割を果たし、その頭にはシャフト4の円錐頭が入る穴が開けられ、断熱材のディスク5がシャフトに固定されています。バイメタルプレート５は、シャフトと平行にディスクに取り付けられる（図には２枚のプレートだけが示されているが、さらに多くのプレートが存在する可能性がある）。外層から内層への熱流入を減らすために、バイメタルプレートの層を断熱ガスケットで分離することが望ましい。

太陽エネルギーから機械へ

各プレートにはウェイト 6 が取り付けられており、慣性モーメントが増加し、エンジン出力が向上します。組み立てる際には、シャフト、ディスク、プレート、ウェイトのバランスに注意することが非常に重要です。

モデルのシャフトは直射日光にさらされるとすぐに回転し始めます。バイメタルプレートの半分が太陽に照らされ、残りの半分が日陰にあると、より大きな効果が得られます。光線の経路に集光レンズを配置すると、回転速度が増加します。

物理学の観点から、ナイデノフエンジンの動作を説明するのは難しくありません。バイメタルのプレートが太陽光線によって加熱されて曲がります。板の外側に線膨張係数の大きい層を置くと、曲げが内側に向かうことになります。その結果、重心が回転軸に近づき、バランスが崩れ、シャフトが一定の角度だけ回転してしまいます。プレートは日陰に置くと冷えるとまっすぐになります。そして、太陽の光の下に落ちたものは、今度は曲がります。シャフトはさらに角度を変えます。

もちろん、プレートの加熱と冷却は継続的に行われます。したがって、太陽光が当たる限りエンジンは動き続けます。

著者: V.ロシャホフスキー

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