开放的力

王正东

在自然界不可能用一个同向力约束一个同向力使之处于力平衡，如果能将是很奇妙的事，但我们可以在一个转盘上用顺时针力矩约束一个能对转盘产生顺时针力矩的重物，而且当转盘旋转时重物仍处在原水平线上(类似于同向力约束同向力).我们把这样的力叫做开放的力.

在一个转盘上，重物mg在转盘右侧.如果我们想约束重物，使重物在转盘顺时针旋转时一直处于原水平线上.重物mg提供顺时针力矩，一般的必须要有至少一个外力提供反时针力矩才行.但如果我们找到所有外力都提供顺时针力矩，而使重物mg在转盘顺时针旋转过程中，一直处于原水平线上平移.那么我们就得到一个开放的力.要找到开放的力有二个关键点:一是找到顺时针力矩;二是约束点处的被约束力在转盘顺时针旋转时在力的方向上的位移必须大于或等于0.

如图1，点A(mg)被连杆AB､AC约束在转盘上.点C可以在L0上滑动，点B在O上，连接点都是铰接点，在转盘顺时针旋转过程中，使点A一直在原水平线上平移.曲面CC′是点C的轨迹.重物mg 提供顺时针力矩，曲面CC′提供反时针力矩.图1能够保持力平衡.f1*|OC|= f2*|OB|.

如图2，点A(mg)被杆AB､AC约束在转盘上.点A在转盘右侧，点A在点M的左侧，B､C､D､E可以在L1上滑动，点M､N在圆上，L1一直保持水平线状态.连杆BE连接点B､E，连杆CD连接点C､D，连杆EG连接点E､G，连杆DN连接点D､N，连接点都是铰接点，点M被固定住，点G被固定住.如图3也能够保持力平衡.∠1=∠2=∠3=∠4=π/6.点W在圆O上，点N在连杆L2上，点U在L3上，点V在L1上，UV∥=WM，点X在L1上，点Y在L0上，XYZ∥=MON.连接点都是铰接点. ∠1=∠2=∠5=π/6.所以L3∥L1∥L0∥L2.点F能在L3上滑动，连杆EF连接点E､F，点G能在L2上滑动，连杆EG连接点E､G，连杆IHG连接点I､H､G.连接点都是铰接点.

EF∥ = WM ， EF∥=GH， EG∥

=FH ， GHI ∥ EF ，GI>GHJ.

点J在L1上滑动，连杆DJ连接点D､J，点K能在L2上滑动，点h能在L2上滑动，连杆Kh连接点K､h，连杆JK连接点J､K，JK∥=MN，点Q能在L0上滑动，点R能在L2上滑动. ∠6=∠7=∠8>π/6.

点S能在连杆Ph上滑动，连杆IS连接点I､S，点T能在连杆QR上滑动，连杆ST连接点S､T.约束住T点就能约束住点S.

如图3，在转盘顺时针旋转过程中，使点A(重物mg)一直在原水平线上平移A.L0，L1，L2，L3一直保持水平状态.所以，|B′C′|<|BC|， 点 A 在原水平线上向左平移.连杆L0在原水平线处，连杆L1移到L1′，连杆 L2移到 L2′.

因为E′F′∥W′M′∥E′H′G′，L3′∥L1′∥L0′∥L2′.所以∠10=∠9=π/3.

所以连杆GHI 也顺时针旋转π/6当转盘O顺时针旋转π/6.所以 h′S′>KS，R′T′>RT.(h′S′-hS)-(R′T′-RT)=2(1-0.5*30.5)*r.

如图5，用细绳系住点T，让细绳绕过点R，Q0，J，D，N.在连杆DN上找一个点i，约束住点i也就约束住点T，曲面ii是点i的轨迹 .在转盘顺时针旋转过程中，连杆ON､OM和转盘O同时旋转.

因|Ni|>|N′i′|，Ni-N′i′=R′T′-RT>0，所以曲面ii′一直提供顺时针力矩.

假设点M被固定住，也就是转盘被固定住，当连杆L1向下倾斜(在点M右侧)， 那么 |BC|>|B′C′|，所以 重物mg必然向上移动.

因为没有别的外力使它向上移动，所以这是不可能的.如果可能那就提前证明了我的观点.当连杆L1向上倾斜时，点A(重物 mg) 必然向下移动.所以连杆 L1可以向上倾斜，不可能向下倾斜.点g 能在L4上滑动，连杆eg连接点e､g，连接点都是铰接点.在转盘旋转时，约束住点g就能约束住连杆L1，使连杆L1一直水平.L0∥L1∥L2∥L3，所以L0，L2，L3也保持水平状态当转盘旋转时， L4和转盘一起旋转，连杆L4穿过圆心O.曲面gg′是点g的轨迹.

因|Og|<|Og′|，所以曲面gg′一直提供顺时针力矩当转盘O旋转时.

图5，对于转盘O，重物mg 提供顺时针力矩，曲面gg′一直提供顺时针力矩曲，曲面ii′一直提供顺时针力矩.如果没有别的外力作用在转盘上，系统不可能保持力平衡，它一定要顺时针旋转.

结论:在转盘顺时针旋转过程中，在约束点处的被约束力在力的的方向上都有正位移，这是可以自动进行的过程.在自然界力可以自动向力的正方向处运动.这是最自然最熟悉的过程了或叫能量最底定律.点A(重物mg)一直在原水平线上平移重物不做功，但是系统对外做功，而且系统没有能量减少.这是一个创造能量的过程.

当用外力反时针旋转时.在约束点处的被约束力在力的的方向上都有负位移，这是不可以自动进行的过程，就如我们用力举高一个重物或用力推车一定要用力才行.所以外力做功，但点A(重物mg)一直在原水平线上，在力的方向上没有位移不做功，系统没有能量增加.这是一个消失能量的过程.