Ciência Explicada: A Física das Máquinas de Movimento Perpétuo

O que é o Movimento Perpétuo?

Uma máquina de movimento perpétuo é (como o nome indica) uma máquina que se move perpetuamente; nunca pára. Nunca pára. Assim, se criasse uma hoje e a pusesse a funcionar, continuaria a funcionar até ao Grande Congelamento. Chamando a isso “muito tempo” é um eufemismo de proporções épicas.

Se não estiver consciente, o Big Freeze é o fim teórico de, bem, de tudo. É o ponto em que o universo se expandiu tanto que atinge um estado de energia livre de termodinâmica zero. Por outras palavras, é o ponto em que o cosmos, como um todo, será incapaz de sustentar o movimento. Todo o tempo espacial estará a zero absoluto (a temperatura mais fria conhecida, onde todo o movimento pára).

Em suma, o Grande Congelamento é essencialmente um tempo de escuridão eterna, interminável, totalmente imóvel. Felizmente, só vai acontecer daqui a cerca de 100 triliões de anos.

Em qualquer caso, o importante a lembrar é que uma verdadeira máquina de movimento perpétuo seria capaz de funcionar pelo menos durante esse tempo.

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p> Existem muitos desenhos na Internet que afirmam estar a funcionar para máquinas de movimento perpétuo. Se olharmos para esses desenhos, não é demasiado rebuscado pensar que algumas dessas máquinas poderiam (se concebidas correctamente) mover-se sem parar. E se pudéssemos fazer isto, as implicações seriam espantosas. Teríamos essencialmente uma eterna fonte de energia. Mais do que isso, seria energia livre.

Felizmente, graças à física fundamental do nosso universo, as máquinas de movimento perpétuo são impossíveis.

Agora, sei que há provavelmente muitas pessoas que dizem: “Nunca se deve dizer ‘nunca’ na ciência”. E é justo que assim seja. Admito que novos conhecimentos poderiam surgir; contudo, para que as máquinas de movimento perpétuo fossem possíveis, estes novos conhecimentos teriam de quebrar a física tal como a conhecemos. Estaríamos errados sobre simplesmente tudo, e quase nenhuma das nossas observações faria qualquer sentido.

Se isto não for “impossível”, é o mais próximo que se pode chegar na ciência. Portanto, vamos avariar as máquinas de movimento perpétuo e porque nunca conseguiremos fazer uma.

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O Physics of Perpetual Motion

A primeira lei da termodinâmica é a lei da conservação da energia. Ela afirma que a energia é sempre conservada. Isto significa que a energia não pode ser criada nem destruída. Em vez disso, ela simplesmente muda de uma forma para outra. Para manter uma máquina em movimento, a energia aplicada deve permanecer com a máquina sem quaisquer perdas. Só por causa deste facto, é impossível construir máquinas em movimento perpétuo.

Porquê? Para construir uma máquina de movimento perpétuo temos de realizar muitas coisas:

1). A máquina não deve ter quaisquer peças de “fricção”: Qualquer peça em movimento não deve tocar noutras peças. Isto é devido ao atrito que seria criado entre as duas. Esta fricção acabará por fazer com que a máquina perca a sua energia para o calor. Tornar as superfícies lisas não é suficiente, uma vez que não existe um objecto perfeitamente liso. O calor será sempre gerado quando duas partes se esfregam uma na outra (e essa geração de calor é transferência de energia, ou seja, a máquina de movimento perde energia).

2). A máquina deve ser operada dentro de um vácuo (sem ar): A razão para tal tem a ver com a razão indicada no número um. O funcionamento da máquina em qualquer lugar fará com que a máquina perca energia devido ao atrito entre as partes móveis e o ar. Embora a energia perdida devido à fricção do ar seja muito pequena, lembre-se, estamos aqui a falar de máquinas de movimento perpétuo, se houver um mecanismo de perda, eventualmente, a máquina ainda perderá a sua energia e acabará por se esgotar (mesmo que demore muito, muito tempo).

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3). A máquina não deve produzir qualquer som: O som é também uma forma de energia; se a máquina está a produzir qualquer som, isso significa que também está a perder energia.

Por uma questão de argumentos, digamos que de alguma forma, somos capazes de construir uma máquina de movimento perpétuo. Seremos nós capazes de obter energia a partir dela? Sim, mas apenas até à energia que é utilizada como input para iniciar o movimento. Uma máquina de movimento perpétuo na vida real será apenas um armazenamento de energia. Devemos lembrar que a energia não pode ser criada; tem sempre de vir de alguma coisa.

Por isso, se for capaz de construir uma, necessitará de energia para iniciar o movimento. Esta é a única energia que poderá colher, uma vez que, como foi dito anteriormente, a energia não pode ser criada. Uma espécie de dispositivo inútil, realmente.

Relatar adicional por Jethro Andal.

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