磁石の反発を利用した振り子について

質問

すみませんが、ど素人の質問なので、物理の法則を完全に無視しているかもしれません。その点はご容赦下さい。

床に磁石を固定してそのすぐ上を磁石を先にぶら下げた
糸を振り子のように揺らして磁石の反発の力を利用して
半永久的に外部からの力を必要としないで触れ続ける振り子を
作りたいと思っているのですが、これは無理なことなのでしょうか。

床と糸の磁石がNとSの関係だとお互いにひきつけあってしまって
一番最下点でいずれ動かなくなってしまい、
床と糸の磁石がNとNの関係（もしくはSとS）の関係だとお互いに反発しあってしまって、
最下点でないところで反発してとまってしまい、
いずれにしろ永久に振れ続けることはできないのでしょうか。

そのために電磁石などで糸が降りてくるときには同磁極に、
上がっていくときには異磁極に入れ替える必要があるのでしょうか。

磁石でなくともいいのですが、永久に振れ続けることができる方法が
あるようでしたらお教え願います（太陽電池とかは無しで）

回答No.2

rnakamra · ベストアンサー

この件の場合、しばらくたつと糸に吊り下げられた磁石はとまってしまいます。
磁石同士の反発力はある距離になると突然発生するの物ではなく、距離が近づくにつれ徐々に強くなる性質を持ちます。
この系において、磁石の反発力・糸につるされた磁石に働く重力・糸の張力の三つの力がつりあうポイントが必ず存在します。

最初磁石を振り下ろしたとき、この釣り合いのポイントに達しても振り子が側を持っているためそこでとまらず、磁石はより近づいてしまい、反発されます。この仮定で振り子と空気の摩擦や振り子自体の摩擦に伴い少し速度が遅くなります。
そのため、反発されて再びつりあいのポイントに達したときには始めに通過したときよりも遅くなってしまいます。
これを何度か繰り返すうちに、最終的には釣り合いのポイントで停止します。

>そのために電磁石などで糸が降りてくるときには同磁極に、
>上がっていくときには異磁極に入れ替える必要があるのでしょうか。
電磁石で向きを入れ替えることで振り子の運動を加速させることは可能ですが、その際には電磁石に電気エネルギーを加える必要があります。

>磁石でなくともいいのですが、永久に振れ続けることができる方法が
>あるようでしたらお教え願います（太陽電池とかは無しで）
外部からエネルギーを加えず、永久に動作する装置は現在の所発見されていません。熱力学第二法則によりそのような装置は無いと言われていますが、この理論は厳密な意味で証明されたわけではありません。
(明確な反例が見つかってはいないが)

お礼

回答ありがとうございます。
やはり永久機関は現段階では実現不可能なのですね。
了解しました。

回答No.3

merida-mtb

熱力学第二法則により、そのような永久機関は実現不可能と
されています。
http://homepage2.nifty.com/eman/thermo/irreversible.html
↑これを読んでみてください。
参考までに、、

お礼

参考URLありがとうございます。
少し読んでみて勉強しようと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

ymmasayan

永久機関は実現不可能です。
ブランコを考えてみてください。
押し引きしなくても一方から押す(あるいは引く)だけでもいいですね。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり永久機関は実現不可能なのですね。
了解しました。