這詭異裝置為何轉不動?物理學謎題讓網友全傻眼
太空
04-06
「真的不知道還能問誰了。」Reddit網友ILostMyselfInTime在週三發文求助:「為什麼這個裝置就是轉不動啊?」
由於原圖示不夠清楚,我們必須假設這些輪子確實相互接觸,並透過皮帶產生足夠摩擦力來帶動齒輪轉動。但問題來了:為什麼它偏偏就是卡住不動?
假設小輪每轉三圈,大輪才轉一圈。現在想像你花一分鐘讓底排大輪完整轉一圈,這會帶動上方小輪在相同時間內轉三圈。而這根連桿又會讓標記為「b」的另一個大輪也跟著每分鐘轉三圈。
矛盾點就在這裡!「b」輪與下方「a」小輪直接接觸,理論上「a」輪轉速應該是「b」輪的三倍,也就是每分鐘九圈。但「a」小輪又透過連桿與「2」號大輪連線——而我們已經確認「2」號輪轉速是每分鐘一圈。這意味著同個輪子必須同時維持每分鐘一圈和九圈的速度,根本違反物理法則!
實際運作時,關鍵在於輪間皮帶的滑動程度。若摩擦力過大,整個裝置會完全卡死;要是「a」「b」輪表面沾滿機油僅輕微接觸,或許能在轉動「2」號輪時勉強滑動。但只要存在些微摩擦力,當你轉動任一輪子時,連桿與齒輪的速度矛盾就會導致機構卡死——這不是什麼永動機,根本就是個註定報廢的失敗設計!