"Н.В.Гулиа. В поисках "энергетической капсулы"" - читать интересную книгу автора

Очень даже можно, и мы это часто делаем, когда играем на струнных
музыкальных инструментах.

Взять хотя бы упругую струну на гитаре. Пока струна не напряжена,
провисает, сила натяга равна нулю. Чем больше мы натягиваем струну
специальными натяжными устройствами - колками, тем больше сила, с которой
струна сопротивляется растяжению: во сколько раз удлиняется струна, во
столько же раз и растет сила. Наконец струна не выдерживает натяга и с
печальным звоном лопается.

Печальный звон - это и есть выделение накопленной в струне механической
потенциальной энергии. Играя на гитаре, мы, оказывается, только тем и
занимаемся, что, натягивая пальцами струны, накапливаем в них потенциальную
энергию, а отпуская - даем струнам возможность выделить ее, причем буквально
на воздух. Но энергия, накопленная в струнах, не пропадает даром. Переданная
воздуху в виде звуковых колебаний, она услаждает наш слух музыкой.

Современная высококачественная проволока, из которой делается
музыкальная струна, очень прочна. Проволока сечением 1 мм2 может выдержать
до 400 килограммов груза. При этом метровая проволока упруго вытянется ни
мало ни много - на 2 сантиметра. Запас потенциальной энергии в такой
проволоке будет равен произведению средней силы на удлинение, то есть почти
35 джоулям. Объем этой проволоки легко вычислить, он равен всего 1 см3, а
масса - около 8 граммов.

Если мы поделим энергию на массу, то получим весьма важный показатель
для оценки аккумуляторов - удельную энергоемкость, или плотность энергии.
Этот показатель характеризует, сколько энергии сможет накопить каждый
килограмм массы аккумулятора. Я постарался как следует запомнить его, так
как понимал, что он очень пригодится мне в дальнейшем. А пока выяснил, что
для музыкальной струны он будет около 4 тысяч джоулей на килограмм, или 4
килоджоуля на килограмм.

Крупный концертный рояль, например, накапливает в своих струнах столько
энергии, что ее хватило бы для передвижения его на несколько десятков
метров! Правда, рояль пришлось бы поставить на велосипедные колеса, чтобы
облегчить "ход". А чемпионом в такой поездке на энергии натянутых струн была
бы, пожалуй, арфа. Струн у нее почти столько, сколько у рояля, но во сколько
раз меньше вес!

Конечно, музыкальная струна - это уникальный, дорогой материал. Для
обычных стальных пружинных материалов плотность энергии снизится более чем
вдвое. Учитывая, что материал пружин напряжен неравномерно, а также сделав
поправку на необходимый в любом случае коэффициент запаса прочности, я
подсчитал, что каждый килограмм пружины накопит не более 0,5 килоджоуля
энергии. Значит, автомобиль массой в 1 тонну для прохождения 100 километров
пути должен иметь пружинный аккумулятор массой... 50 тонн!

А как же все-таки передвигались старинные королевские пружинные
экипажи? Впоследствии в одной из книг я прочитал, что их в поте лица своего