Кажется, что заголовок более чем прав — энергия двигателей автомобилей, локомотивов и кораблей тратится на передвижение этих транспортных средств. Вроде бы все верно, и наш здравый смысл говорит, что так оно и есть на самом деле. Однако это не совсем так, а в некоторых случаях и вовсе не так. Тогда на что расходуется энергия двигателей?
В механике утверждается, что в случае если тело движется ускоренно, то на него действует сила, если движение тела прямолинейно равномерно, то на него не действуют никакие силы. Согласно этому закону (а это один из основных законов физики!), двигатель автомобиля нужен только для набора необходимой скорости, после чего надобность в нем отпадает, ведь автомобиль будет двигаться прямолинейно и равномерно. Получается парадоксальная ситуация: согласно закону, равномерно движущемуся автомобилю или поезду двигатель не нужен, он будет перемещаться по инерции. На деле же без мотора не будет двигаться ни одно транспортное средство. Уж не врет ли нам закон физики?
Нет, к этому закону природы у нас нет никаких претензий, просто при упоминании двигателей и автомобилей необходимо было вспомнить и про сопротивление среды. Ведь поезд или машина во время своего движения испытывает сразу два вида трения — трение качения колес о дорогу и сопротивление воздуха. Получается, что двигатель необходим для того, чтобы преодолевать силу трения и сопротивление воздуха!
Да, как это ни удивительно, но двигатель любому транспортному средству нужен только для разгона, а при равномерном движении его энергия целиком (да-да, именно целиком!) тратится на преодоление всех видов трения. Особенно этот эффект ощутим у водного транспорта: разгон корабля до необходимой скорости длится от силы несколько минут, а потом на протяжении многих часов, а то и суток силовая установка корабля работает лишь для преодоления сопротивления воды. Неудивительно, что судовые двигатели являются самыми мощными, хотя скорости кораблей в разы меньше, чем у автомобилей. Ведь вода создает высокое сопротивление движению, и чем больше скорость этого движения, тем выше сопротивление. Поэтому суда и оборудуются силовыми установками в тысячи и десятки тысяч лошадиных сил, растрачиваемых только на то, чтобы преодолеть трение воды о корпус корабля…
Надобности в мощных двигателях и больших запасах топлива не испытывают автоматические межпланетные станции и научные спутники, вращающиеся вокруг Солнца или на высоких орбитах вокруг Земли. Этим спутникам достаточно на какое-то время включить двигатель, а после достижения необходимой скорости выключить его — дальше движение будет происходить по инерции без затрат энергии. Все дело в том, что в космосе нет среды, создающей сопротивление движению, и, чтобы получить в буквальном смысле слова вечное движение, достаточно лишь кратковременного разгона, а дальше о двигателе можно забыть.
В связи с этим можно сказать, что энергия всех двигателей (а значит, и топливо) всех транспортных средств на Земле тратится не на поддержку движения, а на нагрев воздуха и дорог. И лишь небольшая часть топлива расходуется именно на разгон автомобилей, кораблей и локомотивов.
