Question

5．約在1670年，英國賽斯特城的主教約翰•維爾金斯設計了一種磁力“永動機”，如圖所示，在斜坡頂上放一塊強有力的磁鐵，斜坡上端有一個小孔，斜面下有一個連接小孔直至底端的彎曲軌道．維爾金斯認為：如果在斜坡底放一個小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會向上運動，當小球運動到小孔P處時，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔P處又掉下．
在以后的二百多年里，維爾金斯的永動機居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中一次是在1878年，即在能量轉化和守恒定律確定20年后，而且竟在德國取得了專利權!
請你分析一下，維爾金斯“永動機”能實現(xiàn)嗎？

Answer 1

分析 能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量不變，這就是能量守恒定律

解答 解：維爾金斯“永動機”不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律．小球上升過程中，磁場力對小球做正功，使小球增加了機械能；但小球下落時，同樣也受到磁場力，而且磁場力做負功，這個負功與上升過程的正功相互抵消，可見，維爾金斯“永動機”不可能源源不斷向外提供能量，所以，維爾金斯“永動機”不可能實現(xiàn)．

點評 能量守恒定律是宇宙自然界普遍適用的一條重要定律，適用與任何情況的自然現(xiàn)象中．