圆 周 定 律
任文林 06.8.25
一、缘起
我特别害怕空气污染,这些年,我一心想解决汽车的空气污染问题,在汽车研究方面做了一些努力,结果,顺带搞出了一系列的汽车发明,申请了20多个汽车方面的专利,如“液体轮胎”、“轮缘传动方法”、“电动车换电方法”等,有的已经获得专利权。在国家知识产权局公布的B60大类(一般车辆)专利申请数量排行榜上,我排第13名,在上海交大之前,湖北省仅我一人上榜。
我有各类专利或专利申请100多个,其中已授权的发明专利有7个,报上称我“发明大王”。
很多人对我的汽车发明感兴趣,提出了一些疑问,其中包括记者、专家、大学教授、政府官员。尤其对我的“节能50%的汽车”表示惊讶和怀疑,问我的原理是什么。2003年12月,《当代汽车报》的两位记者采访我时,就一再问我:“节能50%的依据何在”?我答:“我在汽车运动力学方面有一些新发现,这些新发现是我的理论依据。‘圆周定律’是其中之一,这个‘圆周定律’支持我”。那位任记者是学理工的,非要我讲出“圆周定律”。我当时不愿讲,更不愿深讲,后来只好讲出一些,那位任记者听后激动不已地说:“啊呀!任老师,你的发现真了不起,我以一个记者的良心向你表示,我一定好好宣传你”。
这个“圆周定律”提出了一些与牛顿定律相悖的客观事实或理论观点,应该是对传统力学,尤其是对牛顿第一、第二定律的一个修正、一个发展。为了尊重大家的要求,为了满足大家的好奇心,为了让更多的人了解这个定律,为了让我的发现和发明更好地服务社会,更为了求教于大家,现在,我公布这个“圆周定律”,并做一些简单解释。
这个圆周定律虽然有一些客观事实和实践检验的基础,但是还没有得到任何权威的认可,仅仅只是我个人的认识,初次面世,诚惶惶然,如有浅陋错讹之处,诚望各位老师、朋友不吝赐教。我还有很多新发现,都很有趣,希望有机会公布出来,与大家共赏,向大家请教。
二、圆周定律(圆周运动定律、圆周运动三定律)
第一定律:在引力场中,一个质量均匀的圆周体,与坚实水平面呈理想状态的点或线接触时,其重力面两边的重力,大小相等,方向相反,二力平衡,互为阻力或动力;运动时,始终有一半的重力成为阻力或动力;
该物体惯性的大小与质量无关;无论其质量大小,克服其静止惯性的力大于零,克服其运动惯性的力大于其受到的外力。
解释:所述的质量均匀为非必备条件,有些质量不均匀的圆周体,也能适用本定律。所述的圆周体包括球体、圆柱体和轮子类物体,也包括带有圆弧底面的非圆周体;非圆周体的运动方式为晃动或摆动。所述的理想状态指承载面不凹陷,圆周体的着地半径不变短,着地半径与本原半径等长,比值为1。理想状态下,圆周体的运动阻力为零;非理想状态下,承载面有凹陷,圆周体的着地半径比本原半径短,比值小于1,比值越小,圆周体的运动阻力越大。所述的重力面指圆周体上,方向相反的两部分重力的分界面。重力面是看不见的,却是客观存在的。定律1也适用于一些非圆周体及其运动,比如人体的移动,就是人体重力面两边重力的移动。
第二定律:根据定律1做圆周运动的物体,受力产生的加速度的大小,与它所受的力成正比,与物体本身的质量无关;同样外力作用下,质量不同的圆周体产生同样的加速度;
当定律1的水平面变为下降斜面时,在下降斜面上做圆周运动的物体,重力面两边的质量不相等,重力也不相等,有重力变为动力,受力产生的加速度的大小,与它所受的力成正比,与质量成正比;
当定律1的水平面变为上升斜面时,在上升斜面上做圆周运动的物体,重力面两边的质量不相等,重力也不相等,有重力变为阻力,受力产生的加速度的大小,与它所受的力成正比,与质量成反比;
解释:所述的圆周运动包括圆周体的转动和非圆周体的晃动或摆动。
第三定律:根据定律1做圆周运动的圆周体,当力的支点在地面,重点在圆心,力点在圆顶,动力臂与阻力臂等长时,能省一半的力,遵循动滑轮原理;
当力的支点在地面,重点在圆心以下,力点在圆顶,动力臂长于阻力臂时,能省一半以上的力,遵循杠杆原理;
当有摆装置时,可以有一半以上的重力成为阻力或动力,克服其静止惯性的力大于摆轴的摩擦力。
三、“风动石”为什么会动
在海南省的海边有一块奇怪的巨石,风一吹便会动,世人惊谔不已。对此现象,人们一直百思不解,称之为“神石”。专家们各有不同的说法,似乎都不尽满意。现在,用上面的“圆周定律”就很容易解释清楚了,一点也不奇怪了。因为风动石的底部有一圆弧底面,圆孤底面与坚实的石质基础呈理想的或接近理想状态的点或线接触,此时,由于地球引力,在风动石的点或线接触的正上方,形成了一个分界面,(也就是前面所说的“重力面”), 分界面两边的重力,大小相等,方向相反。无论该巨石有多么重,由于分界面两边的重力相等,互为阻力或动力,阻力与动力抵消,所以静止惯性等于零,因此,克服其静止惯性的力大于零。也就是说,只要有一点点,哪怕是再小的力,就可以推动风动石。不管这块巨石有多重,一吨、一百吨、一亿吨……,都是一样的。难怪一阵轻风就能吹动巨石了。这样一分析,应该就很清楚了。
“圆周定律”的第一定律是“重力面定律”,“重力面定律”还可用来解释“陀螺不倒”、“杂技顶碗”等物理现象的原理。
四、圆周定律修正和完善了牛顿定律
大家知道,牛顿定律的第一定律是惯性定律,内容表述为:质量小的物体惯性小,质量大的物体惯性大。质量的大小决定惯性的大小。牛顿第二定律是加速度定律,内容表述为:物体运动的加速度与力的大小成正比,与质量成反比。
可是,自然中的许多的现象,包括“风动石现象”,并不遵从牛顿第一、第二定律。牛顿定律也不能准确反映圆周运动中的许多客观规律。正如对“风动石”的解释,按牛顿定律,几十吨重的巨石,静止惯性应该是够大的,不会轻易运动的。可是,自然现象却告诉我们:惯性很小,一阵轻风就可吹动巨石。怎么回事?
难道是牛顿定律错了!难道我们的运动力学一直不准确、不完善?
这就需要质疑。一百多年来,一直被科学界奉为经典的牛顿力学竟然不能完整反映客观现实,无法解释自然现象,这究竟是怎么回事?
我正是在这种情况下研究并发现了“圆周运动定律”。 “圆周运动定律”提出了与牛顿第一、第二定律完全相反的力学定律,这个定律使许多问题迎刃而解。比如“风动石” ,虽然重达几十吨,可是,由于基础很坚实,风动石本身也很坚实,风动石底部与基础呈理想的点或线接触状态,建立起来了一个“重力面”,建立“重力面”是很关键的,在“重力面”两边,其重力大小相等,方向相反。重力面两边的重力抵消后,静止惯性等于零。这样,克服“风动石”静止惯性的力当然就很小了,“一阵轻风吹动巨石”,就不足为奇了。
“圆周运动定律”是对自然现象、自然规律的认识和总结,反映了自然真理。
至少,在圆周运动力学范围内,“圆周运动定律”是对牛顿定律的修正和完善。
五、圆周定律的应用
人类的发现往往具有超前性,刚开始并不被人们接受,有一个认识过程。就像“地球是圆的”这一发现很长时间不被人们接受一样。人类的科学理论新发现对科技发展具有巨大推动作用,就像电的发现对世界的作用一样。一开始,人们都认为电是无用的新发现。
“圆周定律”是对自然规律的发现和总结,对我们认识世界,改造世界具有理论上的指导意义,应该可以对科技发展有所作为。希望我的发现能够很快被大家认识和接受,能为人类发展做出贡献。
我还有很多新发现,都很有趣,希望有机会公布出来,与大家共赏,向大家请教。
运用这个定律,我设计了一些不同结构的车辆,以及一些做圆周运动的机器,如搅拌机、球磨机、电风扇、螺旋桨等,但是应用得还很肤浅,正如人类的其他发现一样,刚开始总是很粗糙、幼稚的,应用潜力应该远远不止这些。随着人们认识的深入,圆周定律将会得到更加广泛的应用,它可以应用到一切做圆周运动和晃动、摆动的物体上,人类在这个星球上的活动能力将会因此得到极大的提高。
汽车轮子是典型的圆周运动,按照这个“圆周运动定律”,应该可以有很大的发展。公知的汽车没有建立“重力面”,虽然四平八稳,但是无法利用重力,不省力,不节能。从理论上讲,建立“重力面”的汽车,可以节能50%以上。我在专利申请中,公开了一种“重力节能轿车” ,该车只有一对同轴的轮子和一个车体,车体与轮子采用“摆”的方式连接,车体重心低于轮子圆心,车体也很稳定,可用人力或动力驱动。理论上,在路面坚实平整,轮子着地半径不变短的情况下,这种车子只需大于零的力即可驱动。实际应用中,应该可以节能50%以上。——这是多么激动人心的轿车啊!
设想一下,根据圆周定律,我们只需用一根指头,就可以推动一百吨重的物体,如果把这个原理扩展开来,运用到我们的火车、汽车、外星车以及所有做圆周运动的机械上,该要创造多么大的效益!将会对世界产生多么大的影响呀!
任文林 430071湖北省武汉市东湖路107号 027-51897616 62157725 邮箱:rwllll@163.com 写于06.8.25 改于06.12.18